序

本书将带领你深入技术行业变革最大的核心地带，进行一次奇妙的探险。此次探险将由勇敢二人组Patrick McFadin和Jeff Carpenter带领，他们几十年来一直敢于挑战数据的“高山”、“深谷”和“湖泊”。你将是一个由此勇敢二人组领导的团队的一部分。此外，一同前行的还有一帮有远见的从业者，目的是赢得奖励——创造数据未来的力量。

读罢本书，你将能够开启自己的新征程，并带领其他人一起跨出那个原先囿于基础设施的计算世界，进入由自主体验主导的认知新世界。这一定会精彩纷呈。

当下人们对大规模系统的想象、理解和操作都发生了翻天覆地的变化，本书就是在此时代背景下写作的。在这些纷繁的变化中写一本关于技术的书本身可能看起来不切实际，但这个责任是无法逃避的。现在让我们在最后的庇护所里整装待发，为一路的行程做好准备。

人们需要准备的行囊应多多益善，这是因为事物的发展往往是瞬息万变的。

在过去短短的几十年里，已经从大型机先发展到网络，再发展到数据中心，最后发展到云。每个新时代都感觉像是一个新世界，有着新规则和新机遇。人们打造符合生态系统要求的工具以匹配时代的需求；而这些工具反过来又加速了时代前进的步伐，于是人们打造更多的工具；尽管时代发展速度很快，人们却永远得不到满足，直到突然间人们取得了前所未有的新突破，这便预示着一个新时代的到来。

每个时代都需要处理相同的问题：网络、计算和数据。每次飞跃，都需要转型。历数过往，大型机和终端、网络和路由器、数据中心和虚拟化、云和容器等呼啸而过；每个时代都在刷新速度、规模和单位经济的新标准。让系统的运行速度更快，让系统更大、更高效是我们努力的目标。

随着工具的不断演进，人们也需要与时俱进。无论是执掌大型机的总管还是精疲力竭的网络管理员，抑或是尽职尽责的数据中心操作员和见多识广的云计算工程师等，在面对新的风口出现时都需要重建心态。基础设施一直以来都被认为是昂贵的，这是因为它是业务运营的成本，而不是业务本身。每个时代的技术团队都需要关注业务的价值。大型机与事务处理、网络与文件共享、数据中心与电子商务、云与应用等不断涌现，每个时代的风向标都反映了当时典型的业务关注点。展望未来，我们不仅看到了新的名词：边缘、模型、预测与决策，而且共同向着业务自动化推进。

是什么阻碍了人们迈向下一个时代？人们共同努力想要实现的重大突破是什么？对此，完美的答卷尚未被交出。

AWS引领了云时代的前半程，其他云厂商也纷纷效仿：它们都通过虚拟机和基础设施微服务架构，在全球范围内联合组建了一个个数据中心，并将其作为一个整体一同进行设计和演进。不同的云之间的区别在于它们有各自不同的审美、身份模型、计费系统和API等。就像在大型机、网络和数据中心时代的初始阶段一样，每个云技术栈都是垂直整合的。这种绑定模式虽提供了实用性，却牺牲了生态迁移的灵活性。

云时代的后半段由Kubernetes及其蓬勃发展的工具生态系统定义，它们都基于同一个前提：工作单元是容器，而不是虚拟机、物理服务器或主机处理器。容器始终是这个时代和领域的法则，代表了技术工作负载的标准粒度。它们的目标是超越单一云，让云原生无处不在。Kubernetes的突破以云原生著称，标志着成熟的云时代的到来。

容器究竟有什么黑科技？简单来说，人们已经意识到需要通过缩小工作单元来拓宽想法。软件脱胎于想法，为了提高流动性，需要将这些想法缩小到更高效的单元中；为了扩大影响力，需要将这些想法扩展并利用任何可用的基础设施。Kubernetes及其生态系统发布的云原生宣言带领人们走了很长的一段路，现在人们发现陷入了困境，距渴望的巅峰还有一段距离。尽管人们取得了各种进展，但它们都集中在无状态操作上。人们现在面临着时代的最后阶段：云原生数据。

当人们共同攻克这个挑战时，便创造了一个全新的世界——任何应用或模型都可以在需要它的任何地方以用户所需的速度运行，这是因为数据将随之流动。无论是在手机、汽车、边缘计算、云端还是在卫星上，数据都将具备自描述、可观察、流动和可访问的特点。基础设施可以变得无形，并以开发人员畅想的方式为人们提供助力。

本书是开启这种潜能的关键。

和其他传奇的旅程一样，Kubernetes云原生数据的发展是一个循序渐进的过程。普通世界中的存储和StatefulSet将引导人们掌握为任何工作负载构建数据基础设施的能力，无论是应用程序还是分析和机器学习。接着，人们将打开通往非凡世界的大门：下一代数据管理的愿景，以及推动发展的开源项目。借助开放社区共享想法和代码，是人们实现这一未来的唯一途径。

展望未来十年，人们不知道自己使用的技术将被称作什么，但确信它们会构建在目前正要实现的想法之上。欢迎参与云原生数据的冒险之旅，尽情享受这段旅程的喜悦吧！

——Sam Ramji

DataStax首席战略官

Linux基金会战略顾问