数字化转型之自服务敏捷基础设施

数字化转型是以数据为生产资料，以科技为工具手段，实现对数据的分析和洞察，找到数据之间的关系、联系、趋势等，从而支持和促进企业业务、流程、组织架构等的变革和创新。 如何以科技为工具手段来进行数据分析和促进创新，是转型企业需要认真考虑的问题。 数字化是体系化建设，为了满足在日益复杂不确定环境下敏捷应对市场变化的需求，企业需要实现敏捷的、一体化的、自服务基础设施平台能力，以赋能中、前端人员，敏捷响应需求和应对市场的不确定性。 自服务基础设施平台和当前很多人鼓吹的平台工程所追求的基本上是一样的，也就是需要实现的自服务敏捷基础设施能力。早在 2015 年 Matt Stine 在《迁移到云原生应用架构》就定义了云原生架构“自服务敏捷基础设施”。不管是否采用云原生架构，自服务敏捷基础设施对企业的数字化建设都是必要的支撑能力，平台工程单独把这一点拿出来进行强调，也是因为很多企业在数字化转型建设过程中逐步认识到：没有统一的敏捷自服务的基础设施平台支撑，不但事倍功半，更面临着建设失控的问题。数字化阶段建设要求是不同于信息化阶段的单体系统建设思路，数字化要求的是整体化、全局的协同响应能力，因此，笔者也一再建议，通过融合架构来构建一体化的自服务敏捷基础设施，是企业数字化建设和数字化转型的重要基础。基于云和云原生技术，则更便利地来构建这样的能力。 首先来说，基础设施范围包括基础设施资源、基础设施组件（中间件）、基础设施平台（ PaaS 平台）、基础设施服务（可复用中台服务）等。

基础设施资源包括计算、存储、网络等资源，其实也就是云计算的 IaaS 服务范畴，这也是为什么采用云原生架构更便利的一个原因。计算资源的敏捷自服务能力，可以通过虚拟化、 IaaS 来提供敏捷的计算资源扩缩容。深入基础设施计算资源有很多的内容，比如说 CPU 优化的计算资源、内存优化的计算资源、 GPU 计算资源等等，不同的业务场景对计算资源的需求会有不同，但对于企业来说，企业内通常难以准备那么多各种类型的资源，更常用的通用的计算资源。存储资源则包括各种类型的存储，需要实现存储资源池上的存储自服务能力，比如说，不同类型存储卷的申请、扩缩容、删除、存储数据的备份上传下载等自服务能力。网络资源则包括网络 IP 、 IP 段的自服务申请、配置等，网络监控信息查询，网络故障自服务 debug 等。通常情况，应用管理人员是不需要关心基础设施资源的，都可以通过 PaaS 平台来实现对基础设施资源的自动化管理和调度。不过 PaaS 来管控基础设施资源会使 PaaS 的功能复杂化，一个理想的方案是通过基础设施资源管理平台或多云管理平台来实现对不同类型资源的统一管控和调度，实现清晰的功能分层和松耦合架构。 基础设施组件有很多，包括认证、权限、日志、监控、告警、消息、缓存、安全、数据库、数据管理组件、 AI 组件、大数据组件、 BI 组件等等。这些基础设施组件都是技术组件，和具体的业务无关，因此这些个组件也是提取可复用技术中台服务的支撑平台。比如说，消息的发布、订阅就可以封装为企业内各业务系统共享的可复用服务，业务应用直接调用可复用消息服务，而不用再每次调用消息组件的 API 。只要消息中台服务接口不变，消息组件的替换、消息组件 API 的变化不影响实际业务。就是技术中台服务的价值，也是企业基础组件自服务能力的体现。基础设施组件可独立部署，也可以部署在 PaaS 平台以利用 PaaS 的优势和特点。 从一体化数字化转型要求来看，自服务敏捷基础设施平台可以落地到 PaaS 平台上。这无论从平台工程、云原生架构，还是数字化转型支撑实际的需求来看，都是一致的。 PaaS 平台提供以“应用管理为核心”的能力，支撑业务应用的敏捷自服务研发、测试、部署、运维、监控、反馈等应用生命周期管理和资源分层调度能力。 PaaS 平台可以使用基础设施资源支撑基础设施中间件、基础设施可复用服务和业务应用，以自服务能力赋能业务人员敏捷响应客户需求，从而实现了全局协同，实现架构创新、流程创新，促进业务创新、文化创新等。 其次，自服务敏捷基础设施要求我们以工程化思想从业务应用支撑和管理及敏捷响应等方面进行思考。 为什么强调工程化？因为要解决的并不是一个简单的问题。近些年也都提出了很多工程的概念，比如说平台工程、可靠性工程、混沌工程、知识工程等等，虽然每一项说涉及的内容也很多，但其本质上解决的依然是一个点的问题，对数字化转型企业来说缺乏整体性的架构方案。数字化转型是体系化、全局化的工程，企业关注的是如何利用这些技术来支撑业务的发展和创新，至于用什么技术、是什么工程，并不是核心。核心是最后以什么样的工具来呈现，来支撑业务。自服务敏捷基础设施平台从系统工程思想、企业架构角度、以全局化视角提供了以“业务应用为核心”的管理和支撑能力。 以业务应用为核心体现了技术对业务的支撑和对业务人员的赋能。以容器技术实现的轻量化 PaaS 平台可以充分利用容器弹性伸缩的特性来应对不确定性的客户访问需求，容器镜像则以环境一致性实现敏捷的部署和运行，容器化 PaaS 环境也能很便利地构建研发和测试环境、回归测试环境等。 PaaS 平台利用基础设施资源实现智能资源弹性调度，应对突发流量和定时、批量处理等请求。业务应用服务和可复用中台服务都部署于 PaaS 平台，充分利用 PaaS 平台弹性能力实现敏捷的响应要求。自服务能力也减少了团队和人员之间的沟通和交互，提升工作的效率。因此以容器化 PaaS 平台为中心构建以“应用为核心”的自服务基础设施平台，将可以有效的支撑业务的敏捷变化需求和创新需求。 自服务敏捷基础设施的运维可以由 SRE 团队来主要负责， SRE 团队的核心工作之一是可靠的基础设施平台的建设和运营，为应用的研发、部署、管理和治理等提供尽可能完善的自服务能力。 SRE 团队首席架构师需要加入企业架构团队中，以协调同步自服务敏捷基础设施的架构规划、建设状况和应用架构、部署运行对基础设施的需求等。 自服务敏捷基础设施通常需要根据实际需求来建设和提供大量的自服务操作能力，比如自服务灰度发布、自动和按需扩缩容应用服务实例、应用服务健康管理、应用服务实例之间请求的动态路由和负载平衡、 API 管理和治理、日志和度量汇总、应用服务的自服务资源调度等等，这种基础设施工具的组合确保了应用研发和应用运维团队能够根据敏捷原则开发和运营服务，实现业务敏捷、安全和规模化。