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IBM邵萍:数字化重构传统企业IT架构

2018-11-08 14:01    it168网站 原创  作者: 李代丽 编辑: 李代丽

  【IT168&ITPUB专稿】本文根据邵萍老师在2018年10月17日第十届中国系统架构师大会(SACC2018)现场演讲内容整理而成。

  讲师简介:

  邵萍,2003年加入IBM中国软件研发中心,先后担任工程师,开发经理及产品经理等职务,专注领域包括应用服务器、Java EE技术及云计算。

  正文:

  随着企业信息化的深入发展,云已成为诸多企业的核心战略。尤其是私有云,已占据企业重要位置。

  根据Gartner以及IDC的数据显示,传统IT市场的增长率正在逐年下降,而以云IT和认知技术为代表的新兴市场,增长率则非常高。从IT形态来看,传统的IT架构正逐步被云架构、微服务模式取代。我们无需再去解释什么是云,很多客户都已经有了上云的规划,有的甚至已经有了长时间的云运营经验。所以,云一定是IT的未来。另外,云还会和一些新技术挂钩,包括认知计算、智能化解决方案等。只有这样,才能让技术引领业务创新。

  云时代的IT架构变化

  那么,云时代的IT架构有哪些变化?双态IT模式,是现阶段的典型特征。

  经过几十年的发展,传统IT已经积累到一定的量级,我们不可能一下子全部抛掉,完全转入新的应用。如何在保护已有投资的前提下,重构过去的IT架构,向云端迁移?如何把认知计算、区块链、物联网等新技术纳入现有IT体系?如何通过技术发展,去推动企业业务的转型?如何通过小而美的微服务,通过云原生应用,以及DevOps流程,实现快速迭代?这些都是我们必须要考虑的新课题。

  双态IT模式,即混合IT架构。以某银行客户为例,System of Records是企业的心脏,是最核心的业务架构,确保所有交易可靠、稳定和高效。但是,只做到这一步还不够,如何通过提升用户体验,通过更理想的交互形式,让业务更敏捷?我们要去构建企业的神经和大脑,让所有数据互联互通。

  如今,很多银行都在做AI,通过认知计算技术,我们可以给客户画像,做智能的贷款分析等。这其实就是在构建企业大脑,通过技术手段去思考业务逻辑。

  当然,企业要想实现敏态IT,实现数字化转型,只改变架构还不够,整个企业都要进行调整。以IBM软件开发转型的十年历程为例。2013年,IBM有 Product Manager产品经理职位;现在改为Offering Manager。为什么会有这样的变化?

  以前产品的经理,看的是产品的生命周期,每个版本要做什么,如何向前推进。现在,只管产品还不够,产品要包含服务、实施以及市场等等内容,是一整套的解决方案。另外,就是软件的交付周期,由之前的3个月/半年/1年,转为现在每月/每周/每日,并且要有持续集成的能力。开发模式由最早的模敏开发捷式,转为现在的Design Thinking 设计思维。这种模式比敏捷方式更先进,会用户画像、头脑风暴等方式,去思考和设计我产品。并且,能快速发布,快速试错,快速跟进和演进。还有软件开发角色、技术能力的培养、组织结构以及员工绩效考核等,都发生了巨大的变化。

  应用上云的策略与考量

  那么,针对具体应用的云化,该从何处入手?

  从很多客户的转型历程来看,其实上云过程基本经历了三个阶段:

  第一阶段:1.0 Efficient Infrastructure基础架构平台。

  第二阶段:2.0 Modern Applications。所有应用都在云上,有着非常成熟的PaaS平台的支持。但是,依然从IT视角考虑问题。

  第三阶段:应该是从业务视角来考虑问题。即3.0 Re-imagined Processes阶段。要借助新技术手段重构以往的业务价值,比如:把认知能力纳入企业业务当中。此时,云平台已经具备足够的技术支撑能力,能打破企业边界,重构一个生态。

  其实,企业上云的时候,会把所有应用进行分类。因为,并不是所有应用都适合上云。有些应用运行得很好,很稳定,目前企业也没新的业务需求,那就不必做什么更改,保持当前运行状态就好。一个企业大概会有20~30%这样的应用。对于这类现存应用,企业一般不做修改,重点是平台标准化与自动化,降本增效。另外,企业有70~80%的应用,需要继续往前走,需要借助现代化技术,实现迁移改造,利用新型平台与技术实现云化。 比如:迁移到容器云平台,对整个架构做一个微服务化的改造。最后,就是所有新应用,必须通过新技术、新架构去开发。

  如何上云?

  那么,传统Web应用到底如何上云?以IBM某大客户为例,这家企业基于IBM中间件上的传统开发,已经有十三、四年的历史了。应用体系庞大,整个架构更是盘根错节。他们希望继续通过IBM的技术去做一些改造,帮助他们上云。

  这家企业原来的产品运行在传统的WEB服务器上,体量相对较大,有很多应用更适合通过云平台去解决一些问题。比如:负载均衡、资源池化、动态的拓展等等。但是,企业一旦上云,整个架构就要重新做切分。如何把传统的应用服务器做容器化的一个改造?这是企业发展的必然之旅!

  首先,我们为什么要转向新型的应用服务器?企业进行了综合评估。由于架构庞大,当系统加入一些新的功能的时候,几个G的一个应用要经过长时间的测试,才能够稳定下来。因为,每次新加的代码,都有可能要替代之前的代码,代码演进效率很低。

  其次,企业的应用要承载一些新型的、类似于互联网业务的压力。比如:双11,银行要在背后提供快捷支付功能,来保证双11交易。企业发现:双11的时候,尤其是12点钟一到,交易量开始呈爆发趋势,迅速上升。如何通过敏捷应用进行弹性管理?传统的中间件显然无法满足需求。

  以2017年为例,这家银行的快捷交易峰值压力达到了1万笔,需要大规模的集群去支持峰值。传统应用服务器,很难快速扩展为几百个节点。并且峰值结束后,还要收缩回来。所以,IBM当时推荐了WebSphere Application Server新一代应用服务器,后来演化到Liberty。

  在转型期间,这家企业对不同应用进行了试用,最终发现Liberty的好处。Liberty是一个企业级应用器,不管是从性能来讲,还是从支持力度来看,都比开源要好很多。对于传统服务器来说,Liberty无疑带来了颠覆式革命,等于把原来的架构全部打散、重写,是一个可热插拔的结构。

  我们都知道,一个Web应用,用到的只是其中的几条,比如一个Servers的应用。但是如果我用传统服务器,可能我所有的功能都要记起来。但是Liberty不是。如果我是一个很简单的Web应用,我只需要支持它的功能集就可以了。一个简单的Web应用,包含我们的Web应用服务器,大概六七十兆就可以运行起来。它的安装包也很小,可以根据你的需求,再决定要不要去增加更多新模块支持。这样的业务场景和云平台天然适配,尤其是企业级业务平台,如何去支持这种小而美的快速迭代、快速伸缩需求?需要我们重新来审视。我们需要用云平台来管理整个应用的全生命周期,不再通过服务器本身去做这种负载均衡、弹性伸缩等等工作。

  Kubernetes带来哪些价值?

  上了容器化的一个新型的云服务器后,我们要考虑去用容器化的方式去部署应用。提到上云,我们首先想到的都是 IAAS层。但是,因为虚机技术有其特殊性:涉及Hypervisor,有Host os这一层,资源消耗非常高。容器更具轻量级的特点,不管是系统启动速度,系统资源消耗,还是性能、并发性等,都有更出色的表现,Liberty on Docker成为必然发展趋势。

  容器是用来管理微服务,需要对之前的应用做一个更细粒度的拆分。之前,一个应用拆成20个、30个微服务很正常。每个微服务还要牵扯它自己的弹性伸缩,有的可能达到几百个几千个。这样的微服务如何去管理?一定要有一个容器编排平台,比如:Mesos、Swarm。其实,我们之前有很多技术选择,但是今年态势非常明朗,基本上就是Kubernetes,不管是从客户角度看,还是从友商角度看,Kubernetes都是一个主导性的技术方向。

  Kubernetes能帮企业做什么呢?

  首先,大量的容器怎么去管理?比如:我要发布一个应用,这个应用应该如何在上千个容器的资源中去放置?放在哪里?哪个是最合适的资源?放了之后如何去做负载均衡?一旦一个容器坏掉,不接受请求了,如何能够快速替换?以及我有一些应用发布,应该怎样进行回滚?还有,其他的服务治理的一些功能,应该如何处理?Kubernetes的技术发展得非常快,IBM推出了自己的基于容器的一个技术,基本上各大厂商都在推出自己相关的PaaS的容器云平台。

  有了Kubernetes,如何去支持企业的生产环境?其实这是一个值得探讨的问题。因为毕竟Kubernetes是一个开源的架构,在生产环境里有很多企业级的运维需求。IBM容器云平台会去支撑这种异构硬件系统。但是我们发现,不是所有的客户都已经到了容器就绪的状态,它可能有一些传统的应用,会在虚机上运行很多时间,或者说不会只选择一家云厂商,可能还会有很多云厂商,以及其他的云平台。我们需要把它集成管理起来,所以我们还有一个多云管理组件,能把其他云代管进来。我们还做了很多企业级的增强,去帮助客户去在企业的环境里面去运行容器云。我们说的Pass级云平台,不仅仅只是中间件这层,还包括相关的服务。IBM把之前的传统配件去做容器化,放在云平台上,作为开箱即用的中间件服务,提供给客户。

  在云端如何实现DevOps?

  另外,IBM在支持新型的云应用的时候,希望能够用DevOps的方式来做微服务应用的构建、发布、测试、上线、回滚等等这一系列流程,IBM会提供与DevOps相关的工具。

  总体来说,其实企业级的生产环境需要很多额外的技术支撑能力。比如:日志能力。每一个容器都会产生自己的日志,当体量达到上千个节点的时候,这些日志如何去管理?如何快速检索、排查,生成意义的信息?这些都是关键点。还有监控,企业需要实时地看到所有容器当前的运行状况,是不是处于一个健康的状态,有没有出现什么问题?针对这些问题,IBM做了很多工作,铺设了更强大的企业级监控、运维工具。

  再比如:计费计量问题。传统软件产品的买卖方式就是卖许可,买了就是永久性的。但是云平台计价模式不一样。我们可以按小时的方式去进行计费,通过计量功能区评估客户用了多少资源。

  还有,容器云平台上会有大量的Image产生。有容器产生的,还有客户自己的、第三方的、有官方的等等。这些Image可能会有一些安全漏洞,所以IBM会提供一个Image扫描的工具,来保证你的Image在云端的安全性。

  另外,很多传统客户用传统应用上云的时候,有很多挑战。首先,这个应用适不适合上云,上云的难度有多大,能不能根据现有应用给出一些建议?所以在IBM云平台上,能通过应用工具去扫描客户的应用。比如:传统的Web应用,我可以看到你现在所有的Code里面用到了哪些架构,我会告诉你,上云的技术匹配度是什么样,这里面有多少源代码能继续使用,哪些代码需要做一些更改。IBM云平台集成了大量的专家经验,帮客户去做代码的匹配,能给用户提供一些辅助的更改经验。并且生成一个评估报告,告诉你云迁移的难度是高、中、还是低,可能遇到的风险有哪些。

  最重要的是,IBM有非常丰富的云端的Paas服务。安装了IBM的云平台之后,就会有几百个这样的一个云端服务,包括:Web应用服务器、数据库、消息中间件等等,都可以去在上面去进行安装,就是容器化模式。在云端,需要有更简单的模式帮助用户去安装部署自动化,尤其是自动化的安装部署,甚至回滚它的应用。IBM可以把几十个微服务组成一个应用,以微服务的方式来进行管理。

  IBM还提供了多余管理功能,因为客户上云之旅不是一蹴而就的工程,需要一个中间段的过度,容器和虚拟化技术可以帮助客户走过共存阶段。IBM还提供了完整的DevOps开发运维一体化流水线工作的支持。

  如何看待开源技术?

  其实,IBM云平台底层很多技术都是开源的技术,不管是Docker,还是Kubernetes,甚至是多云管理,他要用一个开放的接口去集成第三方语言,都是一些开源的平台。所以很多技术实力很强的客户会问,为什么不能用开源的架构去打造自己的云平台?IBM的答案是:可以。但是开源架构有很多坑。

  我们看到有几个大的客户,尤其是一些大的银行客户,他是用这种买服务的方式,请第三方的厂商来帮他去建立的Paas云。之后,由他自己去维护Paas云的生命周期。第一个坑是,这些客户不会长期关注开源社区,如果你要选一个第三方帮你去做的话,那一定需要第三方对这种开源社区有影响力,有一定的技术路线的掌控能力,保证你不会偏离这样一个技术路线。开源现在发展得非常快,几年前很火的框架,可能很快就不存在了。第二,如何才能有一个端到端的实施。因为上云,不像传统的卖软件,简单安装一下,把应用部署完,就可以了。在没有想清楚为啥要上云,如何上云这个问题之前,用户是不会付诸行动的。所以,上云是个复杂的过程。第三,开源的另外一大挑战是,集成开源中间件也有难度。因为,搭一个Paas云平台,不是一两种开源软件就能搭起来,有时候需要7、8个开源软件,甚至20多种开源技术。这些开源技术都有自己的社区,都以不同的步调在往前演进,如何在保证这些技术在演进之后还能跟得上?并且和其他的开源组件不冲突?需要不断去做测试。很多客户在两、三年之前自己去建Paas云,但是现在已经很难支撑了,因为更新换代是很麻烦的事情。

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