从业务基础平台走向服务化和云原生——规划和自然资源信息化的上海数慧技术发展之路(下)

2023-05-28 0 360

从业务基础平台走向服务化和云原生——规划和自然资源信息化的上海数慧技术发展之路(下)

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《从销售业务此基础网络平台迈向控制技术化和云原生植物——总体规划和天然资源信息控制技术的北京数慧控制技术产业发展成功之路(上)》中,他们早已对“金融行业信息控制技术的人文主义和高速成长”、“销售业务此基础网络平台和数学模型驱动力”、“新时代、新考验”、“技术结构调整的重大决策操作过程”、“BPM/SOA控制技术化结构调整”及“新认识论和对金融行业信息控制技术的促进”展开了撷取,那时他们将竭尽全力为我们撷取更多文本,一同上看——

从业务基础平台走向服务化和云原生——规划和自然资源信息化的上海数慧技术发展之路(下)

苏建昌

北京数慧控制系统控制技术股份有限子公司总CTO

译者

苏建昌,2001年重新加入北京数慧控制系统控制技术股份有限子公司创业者项目组,任子公司总经理、执行官CTO、总CTO等职务。自1993年早已开始,始终专门从事城乡总体规划金融行业的信息控制技术组织工作,对计算机系统计算机系统科学、总体规划内部空间GIS、开发工具管理体系构架等应用领域有着长年的成功经验。

Content

产品目录

一、金融行业信息控制技术的人文主义和高速成长

二、销售业务此基础网络平台和数学模型驱动力

三、新时代、新考验

四、控制技术结构调整的重大决策操作过程

五、BPM/SOA控制技术化结构调整

六、新认识论和对金融行业信息控制技术的促进

七、SOA和微服务

八、云原生植物控制技术

九、云原生植物实践探索

十、数字服务资产和中台战略

十一、数字化结构调整和数字治理

十二、金融行业PaaS云网络平台

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七、SOA和微服务

原总体规划和原国土金融行业信息控制系统的BPM/SOA控制技术化结构调整为应用资产的剥离和复用提供了良好此基础。随着服务接口的不断积累,国外IT厂商提出了“API经济”生态,而国内IT业界则提出了“中台”构架。两者的本质,都是通过数字资产的积累和复用,提高应用软件控制系统的开发效率,达到快速响应用户需求变化的目的。

从业务基础平台走向服务化和云原生——规划和自然资源信息化的上海数慧技术发展之路(下)

在微服务构架提出并流行开来之前,API服务接口主要由单体应用提供。单体应用体量大,结构复杂。对单体应用做出修改时,容易牵一发而动全身,可能产生的副作用难以预料,因此必须做出全面的回归测试,以确保已有功能的正确性。随着应用规模的不断扩大,开发、测试和发布周期越来越长。SOA服务接口的灵活编排机制具备快速响应用户需求变化的能力。但是,当需求变化涉及到应用服务组件的重构时,单体构架将使SOA带来的敏捷性消失殆尽。

因此,对单体应用做出分割,使之成为一个一个体量适中的微服务,然后通过微服务提供的API服务接口展开协作,就能够从接口层到实现层都提供灵活应变机制。另外,微服务可以在不同的服务节点上独立部署,其资源利用率和可伸缩性都将得到极大提升。这是企业信息控制系统迈向更加敏捷高效的必然选择。

所谓“如人饮水,冷暖自知”,经历过BPM/SOA控制技术化结构调整后,北京数慧对于SOA控制技术化带来的优势和存在的问题,有著直观的感知和切身的体会。在看到微服务能够带来的潜在价值后,从2016年早已开始,北京数慧早已开始大力向金融行业推介微服务构架,同时展开了微服务相关控制技术的研究和应用实践。

八、云原生植物控制技术

随着以Docker为代表的容器控制技术逐渐成熟,微服务的容器化渐成必然之选。轻量级容器采用进程隔离控制技术,共享宿主机的操作控制系统内核和资源。与虚拟机控制技术相比,Docker容器的性能和资源利用率有了数量级(几十甚至上百倍)的提高,特别适合于销售业务流量较大且存在潮汐效应,需要大规模应用集群动态伸缩的场合。

源自谷歌的Kubernetes则是容器自动部署、扩展和管理的开源网络平台,凝聚了开源社区的最佳创意和最佳实践。它把容器组合成应用控制系统的逻辑单元(Pod),提供灵活的容器管理和服务发现能力。

2015年7月,由谷歌牵头,联合Linux基金会、IBM、微软、RedHat等,成立了云原生植物计算基金会(CNCF)。谈到“云原生植物”,可以简单理解为围绕Kubernetes和Docker为内核,融合与微服务相关的其他开发和治理控制技术,形成面向微服务的开发和运维环境,以及开发运维一体化(DevOps)的软件操作过程。

基于云原生植物的JavaEE开发最佳实践:采用Spring Boot框架开发微服务,然后把微服务装载到Docker容器上——通常一个容器只装一个微服务,形成一对一的关系,再把容器交给Kubernetes实行自动部署和灵活编排。Kubernetes使用Pod把多个容器组合在一同,对Pod进一步编排后,便形成销售业务应用控制系统。

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基于云原生植物控制技术的应用控制系统开发最佳实践

云原生植物有望成为下一代开发工具开发的主流模式,IT主流业界早已迅速向云原生植物靠拢,总体规划和天然资源的信息控制技术也不会例外。

九、云原生植物实践探索

北京数慧在2016年发布了“总体规划小智”,这是他们首次采用SaaS模式,在公有云上开发和交付开发工具产品。在“总体规划小智”的开发操作过程中,他们利用了Docker容器,与GitLab代码仓库、Jenkins持续集成和发布(CI/CD)工具结合,初步尝试了开发运维一体化(DevOps)模式。

紧接着,他们采用Zookeeper和Dubbo控制技术,对DAP 4做了分布式微控制技术化改造。其中,Zookeeper实现服务的注册和发现,Dubbo实现服务调用和路由。对于新增的此基础网络平台功能组件,例如调度中心(DTM)、消息中心、规则中心等,不再把它们作为新增功能模块放到DAP大网络平台中,而是作为微服务来独立开发和独立部署,由分布式服务治理框架实现互联互通。

为了进一步提升服务治理能力,我们尝试用Dubbo Nacos替代Zookeeper,以承接服务注册、发现和配置功能;他们研究了Spring Cloud相关的开源组件,实现微服务的日志采集、链路分析和监控、流量控制、健康检查等治理能力;为了适应多语言环境的微服务治理要求,他们对服务网格(Service Mesh)和Istio展开了跟踪研究。

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基于Spring和Dubbo的北京数慧微服务控制技术框架(2018年-)

从2018年早已开始,对于内部新立项的此基础网络平台研发项目,以及外部新启动的部分合同项目,他们早已开始采用Spring Boot微服务开发框架。到了2019年,在某些项目中,他们早已开始使用以Kubernetes为骨干的云原生植物控制技术,支持GIS应用组件的容器化自动部署和编排,并逐步进入到生产环境,发挥实际效用。

目前,他们大部分的API服务接口还是来自于传统的单体应用,少量接口可以由微服务提供。有些微服务早已容器化,并采用Kubernetes实现了自动部署,具有了DevOps的初步特征;有些还离不开手工部署。从产业发展趋势上看,单体应用的比重在逐渐降低,云原生植物(微服务和容器化)的比重在不断提升。虽然如此,但在可预见的未来,单体应用不会完全消失。云原生植物和单体应用将是一种共生关系,而不是互相排斥。

十、数字服务资产和中台战略

阿里于2015年提出中台战略,被国内IT业界广泛接受。这一操作过程与微服务、容器化、容器编排等云原生植物控制技术的兴盛几乎同步,近两年达到了高潮。

北京数慧在完全转向中台战略之前,在总体规划和天然资源金融行业提出了基于数字服务资产的信息控制技术总体构架。它围绕着数字服务资产,以云计算和大数据(即“一云一湖”)为此基础支持,通过人和机器的有机协作体现销售业务价值(即“人机同行”),由信息安全提供保驾护航。

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以数字服务资产管理和利用为中心的信息控制技术总体构架

无论来自于单体应用,还是来自于微服务,以公共应用组件和数据资源为主的数字资产,都应该尽可能控制技术化,提供API服务接口。只有通过API服务接口的灵活编排,才能充分复用已有的数字资产,满足销售业务层面随需应变的要求。把所有API服务接口汇集起来,便形成数字服务资产。

中台构架的核心价值正是以可复用的数字服务资产为此基础,为前台应用提供灵活搭建和敏捷响应能力,以适应销售业务创新和销售业务需求的快速变化。可见,控制技术化和云原生植物为中台的建立提供了强大的此基础控制技术底座,在此之上,注入具有金融行业特性的可复用数字服务资产,便得到所谓的销售业务中台和数据中台。

因为走过了完整的控制技术化结构调整操作过程,积累了大量的数字服务资产,使北京数慧得以敏锐地抓住控制技术化和云原生植物控制技术,顺畅地向中台战略结构调整。

十一、数字化结构调整和数字治理

“数化、连接、赋能”是进入数字化时代的三个基本特征。首先,通过全面数字化,使现实世界的任何事物都有与之对应的数字孪生;其次,通过以信息传播为本质的信息控制技术(IT,或信息与通讯控制技术,ICT),把所有人和物都连接起来;最后,采用以信息加工为本质的数据控制技术(DT),从浩如烟海的大数据中提取出信息,形成知识,最后获得人工智能(AI),为销售业务赋能。他们所处的总体规划和天然资源金融行业,正加速迈向全面数字化时代。数字治理,势在必行。

为了促进金融行业数字化结构调整和数字治理能力的提升,近年来,他们在云计算、大数据、区块链、人工智能等新一代信息控制技术应用方面,又不断取得一些新突破。

在云计算方面,除了加速拥抱云原生植物控制技术外,他们开发了更多的SaaS应用。例如:在线office文档编辑器可以实现多人同文档的在线修订、审阅留痕并实时同步;类excel在线公式编辑器能够支持各种计算公式的编写、参数设计、动态联动、表达式扩展、函数扩展等。

在大数据控制技术(DT)方面,他们引入了增量数据实时抽取控制技术,融合Kafka和列式数据库控制技术,形成了新型数据仓库;他们对全面数字化后产生的数据资源实行谱系化梳理,形成数据地图;他们为数据注入销售业务办理、协同、重大决策和管控等各种规则,使之转变为具有销售业务性的数字实体;他们编写了大量面向内部空间数据和非内部空间数据的智能算法和分析数学模型,以洞察数据,提供重大决策支持;他们采用分布式存储和计算框架,汇总、分析和计算各类监测、评估、评价指标,必要时做出预警;最后,他们采用二三维一体化的数据可视化控制技术,直观清晰地展现各类数据资源和认知计算结果,让各种数据能够为销售业务人员所理解,回归到销售业务本身,体现其销售业务价值。

在区块链方面,他们部署了开源的Hyperledger Fabric区块链网络平台,模拟真实销售业务场景,编写了智能合约并做了验证。他们把与区块链相关的统一身份认证、哈希加密算法、去中心化等控制技术,应用于诸如电子签章、证照管理、地块跟踪等不同销售业务场景。

在人工智能(AI)方面,他们在移动产品中集成了人脸识别功能,在多个项目中应用了OCR文字识别控制技术,在面向公众的智能客服中应用了语音识别、自然语言处理和知识图谱建立等控制技术。

十二、金融行业PaaS云网络平台

以微服务、Docker和Kubernetes为核心的云原生植物控制技术使得应用控制系统的开发、运行和维护环境全面迈向云化。其中,Docker容器可以对公有云、私有云上的物理机和虚拟机等资源实行统一的容器化管理,构成多云资源池;Kubernetes可以对容器实行自动部署、一键发布和多租户管理。它还提供网络平台即服务(PaaS)能力,即对此基础软件网络平台(中间件)实行统一托管和编排,依照应用模板,自动实例化出应用控制系统。

因此,在云原生控制技术支持下,此基础软件网络平台(中间件)也将被转化为数字服务资产,与数据中台、销售业务中台合在一同,构成具有金融行业特征的PaaS云网络平台。这样,他们就得到一个以云原生植物为此基础支撑框架,上面承载了控制技术、销售业务和数据等各类中台服务资产的金融行业应用管理体系结构。

与操作控制系统的圈层结构对比:它的最里层是微服务和Docker容器,对应于操作控制系统的内核(kernel);在其外面是服务治理,如Kubernetes(或Istio),用于接管多云资源,以及容器的管理、部署和编排,相当于操作控制系统的驱动力层(Driver);第三层是由各种数字服务资产组成的销售业务中台和数据中台,为上层销售业务应用提供支撑,对应于操作控制系统的外壳(Shell)层;最外层则是开发工具,也就是APP层了。

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以云原生植物为核心的总体规划和天然资源应用管理体系圈层结构

这个管理体系结构体现了以销售业务为依归,做到了“资源资产化、资产控制技术化、服务销售业务化”;也体现了采用控制技术化、云原生植物和中台构架,实现数字资产的充分挖掘、科学管理和高效复用。这些,正是北京数慧一路走来、竭尽全力前行,在控制技术上坚持不懈的奋斗目标!

附录:英文缩略词

1.DIST:北京数慧控制系统控制技术股份有限子公司,Shanghai Digital Intelligence System Technology Co. Ltd.

2.IBM:国际商业机器子公司,International Business Machines Corporation

3.ESRI:美国环境控制系统研究所子公司,Environmental Systems Research Institute, Inc.

4.DAP:数慧销售业务此基础网络平台,DIST Application Platform

5.DGP:数慧地理信息应用网络平台,DIST GIS Platform

6.DDP:数慧数据管理网络平台,DIST Data Management Platform

7.DCP:数慧数据质检网络平台,DIST Data Check Platform

8.DBP:数慧大数据管理网络平台,DIST Bigdata Platform

9.DCM:数慧文本管理网络平台,DIST Content Manager

10.DASC:数慧应用安全中心,DIST Application Security Center

11.DMP:数慧移动网络平台,DIST Mobile Platform

12.DTM:数慧任务调度中心,DIST Task Manager

13.MoEditor:基于ESRI MapObjects的数慧GIS桌面应用网络平台

14.IT:信息控制技术,Information Technology

15.ICT:信息与通讯控制技术,Information and Communication Technology

16.DT:(大)数据控制技术,Data Technology

17.OA:办公自动化,Office Automation

18.MIS:管理信息控制系统,Management Information System

19.GIS:GIS,Geographic Information System

20.UGIS:城市GIS,Urban Geographic Information System

21.CAD:计算机系统辅助设计,Computer Aided Design

22.AI:人工智能,Artificial Intelligence

23.OCR:光学字符识别,Optical Character Recognition

24.MDA:数学模型驱动力构架,Model Driven Architecture

25.OOAD:面向对象分析与设计,Object-oriented Analysis and Design

26.UML:统一建模语言,Unified Modeling Language

27.EA:企业构架,Enterprise Architecture

28.SA:控制系统管理体系结构或控制系统构架,System Architecture

29.IRP:信息资源总体规划,Information Resource Planning

30.BPM:销售业务流程管理,Business Process Management

31.BRM:销售业务规则管理,Business Rules Management

32.EAI:企业应用集成,Enterprise Application Integration

33.SOA:面向服务构架,Service-Oriented Architecture

34.ESB:企业服务总线,Enterprise Service Bus

35.UP:统一软件开发操作过程,Unified Software Development Process

36.IPD:集成产品开发,Integrated Product Development

37.CBM:组件业务建模,Component Business Modeling

38.BPA:销售业务流程分析,Business Process Analysis

39.SOMA:面向服务建模与管理体系结构,Service-oriented Modeling and Architecture

40.SDK:软件开发工具包,Software Development Kit

41.API:应用编程接口,Application Programming Interface

42.APP:应用程序,Application

43.DevOps:开发运维一体化,Development and Operation

44.CI/CD:持续集成与持续交付,Continuous Integration/Continuous Delivery

45.C/S:客户机/服务器结构,Client/Server

46.B/S:浏览器/服务器结构,Browser/Server

47.JavaEE或J2EE:Java企业级版本,Java Enterprise Edition

48.SaaS:软件即服务,Software as a Service

49.PaaS:网络平台即服务,Platform as a Service

50.RDBMS:关系数据库管理控制系统:Relational Database Management System

51.SoR:记录控制系统,System of Record

52.SoE:互动控制系统,System of Engagement

53.CNCF:云原生植物计算基金会,Cloud Native Computing Foundation

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