【专家分享】姚乐:云原生背景下的系统重构

2021-04-01 11:50:05

       2021年3月28日,由CIO时代学院携手新基建创新研究院共同主办的“2021中国信息技术应用创新高峰论坛暨网络展览会”在北京隆重举行。28日大会主论坛,CIO 时代学院院长姚乐在活动上发表了《云原生背景下的系统重构》的主题演讲,以下为演讲实录:
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       尊敬的各位领导、各位专家、各位同仁大家上午好。

       首先代表主办方非常地感谢大家在这样的天气下参加今天的大会,我汇报的题目是《云原生背景下的系统重构》,我会谈一些我的思考。第一部分是我对云原生的认识;第二部分是政府系统重构的背景,当然不仅仅是政府,还有其他领域;第三部分是基于云原生的系统重构的思考。
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       什么是云原生?

       对于云原生概念的认识是2015年,当时正在研究美国的工业互联网,当时有几本关于工业互联网重要的白皮书,其中一本白皮书讲的是迁移到云原生的应用架构,这个报告写得非常好。这个报告在我们的研究报告中也是放在最前面的,2016年时就放上去了,当时这个白皮书的背景是美国做工业互联网基于新一代的互联网技术,也就是云计算、大数据、云原生这些技术来支撑工业和产业互联网的转型,底层都是这些新的技术,其中有一块是Matt tine的白皮书,首先讲到了为什么需要云原生,这里解释下,创新在不断加速,各种移动化应用的场景,需要我们随时随地获取这些服务,而且我们还有一定的网络规模,在这样的背景下推进了云原生。
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       什么是云原生?它有很多种解读,在这里面大篇幅讲了微服务架构,我记得2015年和2016年年会的时候讲了互联网架构和微服务架构的内容。我很多思想是来自于这个报告的,其中阐述了反脆弱性和自服务的灵敏基础服务,以及向云原生的架构迁移。有一个基金会把云原生的技术列举了出来,主要是五个:微服务、容器、服务网络、不可变基础设施和声明式API。水利部现在就在使用这些技术,个人觉得这是一个非常好的案例。

       服务网格大家可能相对比较陌生,一个产品一旦被配置好,它要求的基础设施环境、条件就不可更改了,也保证服务的反脆弱性,也保证它的可用性。

       另外是声明式的API,未来的应用服务你只需要声明基础设施及服务支持的需求,无论底层如何配置,只要一个声明。
       
       以上都是为了让我们的应用变得越来越容易扩展,越来越容易使用,特别是在私有云、公有云等多云的复杂环境下,我们的应用和服务能够跨环境运行和弹性的伸缩。

        所以,对于云原生的理解就是它天生就是云。云的开发环境,云的数据库及分布式,它带来的是弹性的扩展,需要多少就提供多少,不要的话就把资源释放出来,这都是云原生的基本特征。

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       分析政府系统重构的背景

       无论政府还是企业,确实面临着一些系统重构的大背景。政府也好,企业也好,面临的问题就是碎片化的应用。过去应用的起步都是从碎片化开始的,然而现在或者未来,无论协同还是共享,都越来越要走向一种集成化、整体化的应用。过去我们开发的各种应用系统使用困难,修改起来复杂,维护起来也繁琐。其实改变是比较难的,加之技术的老化,很难支持大数据的处理。因为在过去是基于单机架构开发,然而现在整个业务都发生了改变。以上的问题都可能使很多的企业或政府部门的系统面临着重构,这是从应用的角度来说。
       
       从信创的角度来看,在目前的国际环境下,建立起中国的技术体系,这无疑是必须要走的一个方向。这不是一时的国策,而是一个持久的国家战略。到了今天中国不建立起自己的技术体系,就很难保证供应链的安全。在国际上,完全使用一个技术体系是违反常态的,在这样的要求下,基于中国的技术体系,从而形成自己的生态,是需要系统的一次重构。
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       基于云原生的系统重构

       新一代IT带来的机遇,云计算也好、大数据也好、物联网也罢,这些技术带来了新的应用场景,使数字化不再局限于过去少数的业务流程,而是把很多业务的场景全部变成数据化、智能化,所以它打开了我们的边界和范围。在传统的系统中,只能支撑一些简单的应用,而无法适应今天新技术的环境。

       同时,这种大数据处理的方式,也支持我们进行创新性的应用,这都是系统重构的背景。基于这样的背景如何做好重构?我来谈几点个人的看法。

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       第一,今天我们做新一代电子政务系统、数字政府、业务系统,应该更加重视架构的设计。从过去来讲,更多的是从一个个的点,或者一个个具体的碎片化应用做起,满足一个具体的碎片化需求就可以了。但今天可能越来越多地需要走向整体化的应用,这时如果没有战略的设计,付出的代价可能将会更大。如同杨部长所说的,“过去我们发展很快,我们可以拿来主义,所以很多东西我们试错的成本很低,但是当我们开始进入无人区的时候,如果没有系统性的思考,这个试错成本将非常巨大。在新的技术、新的环境、新的条件下,要去做新的创新”。

       信息技术在数字建设当中,总体架构到底如何做?国际上有很多的摸索和探索。同时也是我们国家在做的数字政府框架的标准,其中有五个部分的内容我大概地解读一下,这些也是我们正在推进的工作。

       第一部分是参考模型,当然,我们参考的是FEA。这个模型就是一个共同语言,我们表达的需求太随意,这样就无法发现我们做的到底是什么,或者是我们无法发现的共同机会,这些东西我们都无从发觉,只有建立起共同语言体系。共同语言体系特别适合于横向的管理,尤其是地方政府层面。其实我知道很多地方都想把它管理起来,同时也看到了很多问题,但是它没有抓手,所以我认为这一点应该是一个可以去推进的方向。

       第二部分的内容是关于架构开发的方法,这是关于一些机构的,例如水利部、农业部或者其他部门。过去在做系统建设的时候,从单个的系统开始做。而对于事情的定义,我们需要跳出问题本身,从更高层面来定义它。这个架构的开发是做系统的背景,比如说我们的战略也好、EM也好,数据也好,应用也罢,以上情况可以放在系统的层面。关键的要素和决策的东西,能够让我们看得到,从而知道它们之间的关系。如果作为标准方法的话,那就需要把它建立起来。我们知道它跟业务、IT是什么关系。也知道它做的这个事跟业务的改革、战略是什么样的关系,我们希望建立这样一套方法。
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       第三部分就是架构的治理,做架构的治理,需要相应的结构、专门的职能和人来保证架构的执行。特别是信息交换模型,本人是这个专家委员秘书长,所以我也在积极的参与推动这件事。

       今天做新的系统重构和新系统的建设,我们需要一些技术框架的指导。其实这方面是可以跨行业的,建立数字化能力,这里有一个参考,比如前端是连接人的,中间是做服务的,后台是云计算、云存储、云网络。架构的左边是运营,右边是安全。下一步的构想是整个数字化运营的模式,未来的数字化是一个持续迭代的过程是一个永远的测试版,随时在迭代,所以我们要敏捷且精益,要把大项目变小,把项目周期变短。
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       大家知道,需求都是迭代出来的,需求是越用越有需求,所以只要用这样的方式迭代式地做下一步的数字化就可以。同时云原生的应用开发,2015年就已经有了,如何向云原生进行迁移?有人提出了双模IT,也就是说两种模式并存,由于还存在遗留系统,不能把它们抛弃掉。我们就做最小化,我们需要的是遗留系统中的服务或数据,可以打开API发布出来,然而原有的数据尽量不要改,新的需求都在新的平台上面做,新功能就用微服务。在遗留系统的周边生长出一个新的微服务系统,这是一个逻辑的系统,此时新的需求逐渐扩大的情况下,逐渐地把遗留系统废掉。在管理和组织模式上也需要创新,管理上我们从烟囱式走向开发运营模式,也就是DevOps,这里讲的是谁开发谁运营,不同于过去那样,你开发,我运营。从大项目交付走向持续的交付。

       在组织方面,需要建立两个团队。一个是业务能力团队,今后业务是全面数字化,数字化的能力不仅仅是IT部门的能力,是所有的业务部门都要建立的业务数字化的能力,当然还需要基础平台,也就是平台能力的团队。不管是公有云还是私有云,快速地迭代它,还需要基础的能力,这叫做平台的基础能力。未来组织可能会发生变化,项目的周期会有规划科、建设科。以后将会是按照云的层次能力,来划分我们的部门。所以这个时候,组织结构未来也要发生一些变化,从过去大项目的建设模式,走向持续迭代运营的模式

       结束语

       
新技术、新模式和新方法正在驱动我们进入新一轮数字化的建设,云原生的新一代的信息技术,带来了新的模式,新的方法。这就需要有系统性的方法,来驱动数字化的转型。更多更好的系统性方法仍面临着众多困难,希望能和各位专家共同探索、共同研讨,为数字化转型带来更多地可能性与突破性。以上是我今天的演讲内容,感谢大家的聆听。



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