云原生是后云计算时代的新型技术体系，它指的是专门面向云环境应用部署和运行的设计思路及行为方式组合。云原生规范了“用云”的架构模式与技术标准，提供了相应的工具，把云计算真正变成日常生活中的“水电煤”。云原生的发展已经从面向应用开发迈入注重应用交互体验的阶段，可以帮助企业构建弹性可靠、松耦合、易管理可观测的应用系统，更快更好地助力传统企业培育数字化竞争能力。从技术特征来看，云原生架构具备以下典型特征：极致的弹性能力，可实现秒级乃至毫秒级的弹性响应；打破边界的可拓展性，实现按需自动拓展；极强的自愈能力，具有高度自动化的分发调度调谐机制与应用故障重建机制；大规模可复制能力，可实现跨区域、跨平台甚至跨服务商的规模化复制部署；揭开黑盒的可观测性，提供系统级、组件级、应用级的观测；低成本性，带来更加灵活、低成本、高资源利用率的用云模式。云原生应用与传统应用的对比如表1所示。
总而言之，云原生以其独特的技术特征契合了云计算发展的本质需求，最大程度发挥了云的优势，极大释放了云的红利。因此，在未来一段时间内，以云原生为技术内核重构IT架构将是大势所趋，这也将成为我国企业未来5-10年提升核心竞争力的关键之一。
从理论上来说，云原生不是一个产品，而是一套技术体系和一套方法论，也是一种文化、一种潮流，是云计算的必然导向。云原生提供了软件架构设计的新思想，不仅使软件用上云，而且最大化发挥云的能力。一般认为，云原生的理论基础包括两个基本方面：一是不可变基础设施，即可以在不同环境中迁移，避免因基础设施的变化导致应用中断，保障应用的可靠性与稳定性；二是云应用编排理论，即将应用程序划分为多个容器，每个容器都运行在自己的进程中，并使用容器网络来管理进程之间的通信，从而保障应用的资源隔离与可拓展性。这两个理论基础是云原生应用的核心，也是实现云原生架构的基础。云原生具体包括容器、微服务、服务网格、自动化部署等技术。容器是一种轻量级的虚拟化技术，通过内置的管理机制简化了应用程序的部署、运维和扩展过程；微服务是一种架构模式，将应用程序拆分为多个独立的服务，每个服务都运行在独立的进程中，并使用轻量级通信协议进行通信；服务网络通过在服务之间插入一个专门的代理层，实现应用程序的横向扩展和纵向深度优化；自动化部署是一种软件开发范式，通过自动化工具和流程确保应用程序的快速部署与环境适应。这些技术及其特性对物流企业上云都有着强大的赋能能力。如果把云资源比作电力资源，物流业务系统比作用电的终端设备，那么云原生就相当于供电系统，它只需配备一个规范化、标准化的“插头”，便可使物流业务系统能够即插即用的使用云资源。
在物流企业应用云原生技术的理论研究方面，中国信息通信研究院相关课题组（2023）认为物流、智慧交通、工业互联网及生物医疗等是云原生可能率先广泛应用的领域，物流行业通过云原生化改造将会重塑IT基础架构，基础设施效能将提升至新高度。
在实践探索上，由于物流业是支撑国民经济的重要基础、建设现代化强国的重要支撑、实现绿色低碳发展的重要领域，因此国家高度重视物流业的转型升级，发布多项政策引导其走向云端化、智慧化。商务部等9部门在《商贸物流高质量发展专项行动计划（2021-2025年）》中提出，推动现代信息技术与商贸物流全场景融合应用，提升物流全流程、全要素资源数字化水平，支持传统物流设施数字化、智能化升级改造。在国家政策扶持下，物流企业一方面以内部研发力量推进“上云用数赋智”行动，另一方面与国内顶尖科技企业展开合作。国内顶尖科技企业投入大量人才、资金与设备研究云原生技术与应用，纷纷进入赛道推出了一系列云原生产品体系或解决方案，在行业中起到标杆作用。其中，阿里云原生、华为云原生、腾讯云原生等最具影响力和代表性。
2020年被视为中国市场云原生大规模落地的元年，云原生广泛走入非互联网企业视野，其中也包括物流企业。据IDC数据显示，当前互联网行业云原生使用率已达到70%，传统大企业为10%左右。中国信息通信研究院调研发现，2021年国内企业已在核心业务中使用云原生技术的比例达到15%，次核心业务、非核心业务的使用比例分别达到32%与41%。在物流领域，中通联合青云Qing Cloud共同探索包括物流车管理在内的边缘场景领域的创新，致力于打造物流行业的云原生最佳实践；顺丰快递搭载华为云平台，通过Dev Ops的升级来实现业务敏捷；中国邮政基于云原生理念与技术，自主研发新一代企业级技术中台，应用于业财一体化平台、车管平台、成本库、战略绩效等近20个邮政关键系统，积极打造面向未来的数智化优势；阿里云则深度介入到圆通、货拉拉、满帮等多家物流企业的数字化转型中，实时计算、车货匹配等物流技术都依靠云原生再次赋能。由此可见，云原生正重构物流企业的数字基础设施，其将引领智慧物流的前进方向，成为驱动物流业务增长的新引擎、新动能。
后云计算时代云原生技术在物流企业中的具体应用路径如下：
数据库是智慧物流数据底盘的重要载体。物流企业面临着呈指数级递增的海量存储，物流业务在每一秒中都会产生新数据，且有更多的热点和突发流量带来挑战，使得传统的商业数据库越来越难以满足和响应快速增长的业务诉求。云原生提供了解决方案，主要依托湖仓一体的数据治理架构。“湖仓一体”是数据仓库与数据湖之后的新一代架构演化，既能发挥数据仓库的成长性与企业级能力，也能发挥数据湖的灵活性与生态丰富性，既能处理结构化数据，也能处理半结构化、非结构化的各类数据，既能支持报表，也能支持机器学习与人工智能相关用例。得益于云原生的容器化部署、面向微服务和动态管理的能力，湖仓一体架构将更加健壮，更加具备通用性，很好地适用了物流场景中数据量的爆发、数据更迭的速度以及数据类型的异化。云原生和分布式是未来数据库技术的发展方向，数据库将向物流企业提供更多的行业特色能力与解决方案，完善物流核心价值链，同时进一步加大创新和开放力度，用领先的数字技术服务实体经济。在实践中，目前阿里云已推出国内首个云原生关系型数据库，也是国内首个基于存储与计算分离架构的云原生数据库，已全面应用于零售、电信、物流、金融等多个行业。2022年，韵达与阿里云携手成立“智慧物流数据库创新应用中心”，共同探索推进分布式数据库在智慧物流核心系统中的深度应用，不仅有利于解决物流运营中遇到的数据库存储和访问瓶颈等行业技术难题，而且还能实现数据库建设和维护成本的大幅下降。全球知名咨询公司Gartner指出，云将主导数据库市场的未来，到2022年75%的数据库将被部署或迁移至云平台。数据仓库、数据湖与湖仓一体的优劣势如表2所示。
我国物流成本高、效率低的问题一直比较突出。据中物联发布的《2021年全国物流运行情况通报》显示，2021年我国社会物流总费用16.7万亿元，同比增长12.5%，整体呈上升趋势，占GDP的比重下降至14.6%，该数据相比欧美等发达国家10%以下的占比，还有较大发展空间。云原生可为物流企业降本增效，至少表现在以下几点：
第一，容器作为云原生中最重要和不可或缺的技术，2020-2025年容器市场复合增长率将超过40%。容器云应用具有敏捷、弹性、可移植性的核心价值，可以显著降低物流企业的用云成本。容器具有更强大的开发拓展能力、更灵敏的弹性计算能力以及更统筹的资源调度能力，可在不同环境下随时构建、装载和运行。一台服务器可部署多个容器，容器占服务器资源更少却在启动和运行速度上更快，IT使用效率的提升大大降低了成本。基于容器的方案极大降低了迁云复杂度，使物流企业可以更快迁移到云上标准服务。而且，原本物流企业在上云用云上缺乏概念认知与能力部署，不得以将大量时间与精力用于相关的团队组建、平台搭设、系统调试、监控运维中，花费了不必要的成本。而云原生可改善这一状况，通过底层技术复用、开发流程可视化等方式，减少企业对基础IT资源的关注，使其在IT基础资源调用、模型编写和测试优化、模型和应用封装、应用交付及运维等领域更具成本效率优势。中国信息通信研究院的一项调查数据显示，云原生技术在“提升资源利用率以节约成本”方面最受用户认可，高达九成用户将其视为云原生的最大价值所在。物流企业通过容器技术可使企业交付效率提升3-10倍，使之更快迭代产品并降低业务的试错成本。
第二，不单单降低用云成本，云原生对物流各层面的优化都有利于降本增效。如我国物流业在网络布局上存在不合理问题，或过于稠密，或过于松散，运输规划也不够科学，重复运输、倒流运输、对流运输、过远运输、返程或启程空驶等现象仍然存在，进一步加剧了物流企业的运营成本（
物流业务中的安全问题体现在多个层面，而云原生能够全方位提供安全保障。
第一，物流数据的安全。物流产生的大数据可能被遗失、篡改、攻击等，上云之后也面临更多未知的安全问题。对此，“云原生安全”的概念应运而生，它不仅解决云计算普及带来的安全问题，更强调以原生的思维构建云上安全建设、部署与应用。物流企业在云原生安全理念的指导下，将安全能力内置于云平台中，实现云化部署、数据联通、产品联动，充分利用安全资源并降低安全解决方案使用成本。数据安全分类治理、数据安全审计、敏感数据处理、密钥管理系统、凭据管理系统等云原生数据安全产品保障云上数据安全可靠，有效抵御云上网络威胁。如申通与阿里云合作，物流数据做到异地备份，数据归档高可靠、低成本、存储无限，系统稳定性与数据安全性大幅提升。
第二，物流活动的安全。物流活动牵涉人员多、物料多、环节多，保持稳定与畅通需经受考验。云原生较强的可观察性有利于提升业务稳定性，通过服务状态、系统健康度、接口调用情况、异常的实时警告等实现可视化及预警化，结合业务健康监测启用容器级别的异常自动恢复，及时规避业务风险。如菜鸟在阿里云原生的赋能下，从云安全、云资源、业务架构等多个维度进行风险评估、资源优化和监控保障，使之拥有应对海量突发流量的能力，保障在各种条件下业务的常态化推进。韵达随着业务规模的快速扩张，对如何更稳定、安全地支撑业务运行提出更高要求。于是，韵达与阿里云展开深度合作，构建了基于云原生技术的业务中台架构，推动核心业务向数字化、在线化、智能化全面演进。整个基础设施层包括了企业级分布式应用服务EDAS、应用实时监控服务ARMS、消息队列Rocket MQ以及容器服务ACK，在基础设施层上搭建了业务中台，包括订单中心、分单中心、用户画像、交易中心以及能力注册、能力扩展、质量管理等，共同支持了前端快递的业务板块，包括供应链、冷链、同城等业务。云原生技术满足了韵达对IT规划的新要求，一方面敏捷高效地支撑业务，提高了基础能力与商业能力，实现快速响应市场、最大程度减少运维成本以及灵活地迭代更新；另一方面提升了面向业务全景的监控能力，实现对故障的极速定位与复原。统计数据显示，韵达业务中台的外围能力每天光API调用量近5亿次，推送音讯记录约有十多亿音讯量，有些外围能力复用率达到70%。很多业务线应用都依赖于业务中台提供的能力，如果系统出问题可快速定位与修复，保障了大规模业务的平顺运行。
第三，物流从业者的安全。物流离不开司机等从业者，由于职业特性，他们往往面临一定的职业危害因素。云原生也可提供新型的防护措施。如阿里云在数字孪生底座配合下，给物流司机和车辆提供车道级导航服务，不仅提升高速货运效率，更能降低交通事故率。阿里云打造的安全智控平台，希望通过主导安全以及对司机的关怀和服务，拉动政府政策支持并带来一些有效激励，促进物流业更好地实现数字化发展，让司机在运输中体验更好。
整体而言，物流行业的IT基础架构较为陈旧，面对如今千万级的日订单处理量、TB级的日数据处理量显得尤为乏力。业务暴增带来的挑战主要表现在：面对双11、618等电商大促活动，系统应用程序扩展成本高、难度大，甚至投入昂贵的成本也难以及时扩容；资源利用率低，电商大促带来的业务高峰具有明显的错峰特征，物流全环节的多系统流量存在显著的波峰波谷特征；系统运维难度高，微小改动可能“牵一发而动全身”，系统错误隔离性差，一个错误可能导致整个系统宕机；用户体验差，由于业务响应周期长等因素，用户需求得不到满足，满意度低。据易观智库调研显示，52.2%的消费者在物流速度上存在“更快”的诉求，27.2%的消费者则在送货后的服务上存在“更丰富”的诉求。
总之，云原生为解决电商大促、业务激增下的物流问题提供了方案。通过容器、微服务、Devops等云原生核心能力，物流企业可根据网络负载动态变化决定算力供给，实现业务应用按需弹性与高可用。在业务爆发式增长的时候，云原生对资源的需求做到开箱即用。持续集成交付等工具链提升了业务自动化程度，从资源申请、环境准备、测试预发到故障修复实现一站式解决，在无人介入状态下提升业务整体相应效率。应用微服务化改造，将应用程序代码拆分运行在多个进程之中，简化研发运维，降低系统错误带来的负面影响。用户端能够享受更便捷、敏捷、智能的物流服务，“更快、更丰富”的诉求得到满足。例如，京东以京东云为技术基石，面对购物狂欢节引发的流量洪峰，通过广泛运用云原生技术，不仅全链路保障数智化社会供应链，更保障了消费者获得“丝滑”体验。基于云原生架构，京东云运行着全球最大的容器集群，通过京东云混合多云操作系统云舰对资源进行综合调度。在平稳支撑京东万亿级交易的同时，实现混部节点的CPU平均使用率提升2倍，每年节省成本达数亿元。
云原生定义了下一代云计算，逐步成为企业加速数字化转型、实现高效创新的最佳方案。云原生的行业应用不断扩容，现阶段的应用相对集中在电信、电网、金融等信息化基础本身较好的企业。在物流企业的应用，无论是理论研究还是实践探索，均处于“摸石头过河”的阶段，但应用前景广阔。一方面，云原生应用到物流企业具有坚实的理论基础，其技术特性与物流特性的契合度很高；另一方面，物流企业可在实践中通过多条路径将云原生技术落地，可应用云原生架构湖仓一体新型数据库，可应用云原生解决物流成本高难题，可应用云原生保障物流业务的安全稳定，也可应用云原生应对电商大促下的物流激增现象。由此可见，未来云原生在物流领域的深度应用值得期待，物流企业必将从资源云化到业务云化，最终趋于全面云原生化，真正发挥云的价值，革新物流生态，使物流更好地服务国家经济、服务消费者。
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