400-680-2995 投诉建议 | 中文 / EN

特稿 | 2021技术中台发展六大趋势

2021元年科技开年巨献,元年研究院特别策划”数字时代企业管理趋势“盘点系列内容,本篇为本系列第三篇,我们将从数字化转型、管理会计、数据治理、数据中台、技术中台、业财税共享、商旅共享、采购共享、税务共享九大方向,持续重磅推出系列特稿,为大家带来一场思想盛宴,敬请继续关注!

云计算已经成为信息化、数字化发展的重要基础设施,而云原生作为近几年云计算领域最火热的技术架构,呈现愈演愈烈的趋势,并推动企业在数字化浪潮中不断创新发展。云原生已经不是少数几个大企业的专属技术,越来越多的企业正在拥抱它,享受由它带来的技术红利。

元年研究院经过大量研究和实践发现:随着云原生技术在企业信息化领域的应用,技术中台在推动企业应用中呈现如下六大趋势。

趋势一:云原生化转型进程加速

云原生(Cloud Native)是一种基于云的基础之上的软件架构思想,以及基于云进行软件开发实践的一组方法论。

而回答“什么是云原生”这个问题时,还是会有些困难:在过去几年间,云原生的定义一直在变化和发展演进,不同时期不同的公司对此的理解和诠释也不尽相同,因此往往会带来一些疑惑和误解。

Cloud Native/云原生应用的提出者Pivotal公司首先定义了符合云原生架构的几个特征:12因素、微服务、自敏捷架构、基于API协作、抗脆弱性;又将云原生架构归纳为模块化、可观察、可部署、可测试、可替换、可处理6个特质;最后对云原生概括为4个要点:DevOps+持续交付+微服务+容器。


2015年云原生计算基金会(CNCF)成立,开始围绕云原生的概念打造云原生生态体系。最初CNCF把云原生定义为包括:容器化封装+自动化管理+面向微服务。后来CNCF把云原生的概念更广泛地定义为“让应用更有弹性、容错性、观测性的基础技术,让应用更容易部署、管理的基础软件、让应用更容易编写、编排的运行框架等”,希望能够让开发者最好的利用云的资源、产品和交付能力。

今天,我们正处于云原生时代的关键节点。云计算的发展已进入成熟期,云原生作为新型基础设施支撑数字化转型的重要支撑技术,逐渐在人工智能、大数据、边缘计算、5G 等新兴领域崭露头角,成为驱动数字基础设施的强大引擎。伴随全行业上云的逐步深化,企业云原生化转型进程将进一步加速。

趋势二:容器化和调度平台助力企业快速上云

云原生不是一个产品,而是一套技术体系和一套方法论。云原生既包含技术(微服务,容器等基础设施),也包含管理(DevOps,持续交付,重组等)。云原生也可以说是一系列云技术、企业管理方法的集合。

在容器技术之前,业界的主流技术是虚拟机。虚拟机技术的代表是VMware和OpenStack。虚拟机就是在操作系统里安装一个软件,然后通过这个软件,再模拟一台甚至多台“子电脑”出来。在“子电脑”里,可以和正常电脑一样运行程序,例如微信、Word。“子电脑”和“子电脑”之间,相互隔离互不影响。

虚拟机虽然可以隔离出很多“子电脑”,但占用空间大,启动慢,虚拟机软件可能还要花钱(例如VMware)。而容器技术恰好没有这些缺点,它不需要虚拟出整个操作系统,只需要虚拟一个小规模的环境(类似“沙箱”),启动时间很快,几秒钟就能完成。而且,它对资源的利用率很高(一台主机可以同时运行几千个Docker容器)。此外它占的空间很小,虚拟机一般要几GB到几十GB的空间,而容器只需要MB级甚至KB级。虚拟机和以Docker为代表的容器都是虚拟化技术,不过容器属于轻量级的虚拟化。

容器化技术LXC(Linux Container)是将Linux的 Cgroups 的资源管理能力和 Linux Namespace(命名空间)的视图隔离能力组合在一起,这就是如今被广泛应用的容器技术的实现基础。

说到容器,就不得不说Docker。Docker 本身其实也是属于 LXC 的一种封装,提供简单易用的容器使用接口。它最大的特性就是引入了容器镜像。Docker 通过容器镜像,将应用程序与运行该程序需要的环境,打包放在一个文件里面。运行这个文件,就会生成一个虚拟容器。

更为重要的是,Docker 项目还采用了 Git 的思路 —— 在容器镜像的制作上引入了“层”的概念。基于不同的“层”,容器可以加入不同的信息,使其可以进行版本管理、复制、分享、修改,就像管理普通的代码一样。通过制作 Docker 镜像,开发者可以通过 DockerHub 这样的镜像托管仓库,把软件直接进行分发。

也就是说,Docker 的诞生不仅解决了软件开发层面的容器化问题,还一并解决了软件分发环节的问题,为“云”时代的软件生命周期流程提供了一套完整的解决方案。

随着越来越多的开发者使用 Docker 来部署容器,编排平台的重要性日益突出。在激烈的竞争中,Kubernetes因拥有资源调度、资源管理、服务发现、健康检查、自动伸缩和更新升级等功能,逐渐脱颖而出,占据了主导地位。

趋势三:DevOps和CICD构建自动化开发和运维体系

DevOps(Development & Operations,开发和运维)是2009年提出来的概念,但一直没有太火。直到2014年,容器与微服务架构的提出,DevOps才得到了快速的发展。DevOps不单是一个实现自动化的工具链,而且是组织、流程与技术的结合。组织上强调全栈团队、团队特性专一、团队自治;技术上打通开发与运维;流程上强调端到端、可视化、灰度升级、A/B测试等。

CI(Continuous Integration,持续集成)指的是开发人员频繁的(一天多次的)将所有开发者的工作合并到主干上。这些新提交在最终合并到主线之前,都需要通过编译和自动化测试流进行验证,以保障所有的提交在合并主干之后的质量问题,对可能出现的一些问题进行预警。持续集成的核心在于确保新增的代码能够与原先代码正确的集成。


持续集成带来的好处是:易于定位错误;易于控制开发流程;易于Code Review和易于减少不必要的工作。

CD(Continuous Delivery,持续交付/Continuous Deployment,持续部署)包括持续交付和持续部署。

完成 CI 中构建及单元测试和集成测试的自动化流程后,持续交付可自动将已验证的代码发布到存储库。为了实现高效的持续交付流程,务必要确保 CI 已内置于开发管道。持续交付的目标是拥有一个可随时部署到生产环境的代码库。


持续交付消除了繁琐的部署工作,使团队不再需要花费几天的时间去准备一个发布。同时,持续交付提升了交付效率,加快了与客户之间的反馈环,并加速了系统迭代。

对于一个成熟的CI/CD管道(Pipeline)来说,最后的阶段是持续部署。作为持续交付——自动将生产就绪型构建版本发布到代码存储库——的延伸,持续部署可以自动将应用发布到生产环境。


持续部署加快了发布频率,每一处提交都会自动触发发布流。持续部署降低了小批量发布的风险,使问题更易于被修复。同时,持续部署使用户每天都可以看到持续的改进和提升。

趋势四:微服务实现企业级能力的复用

微服务是一种开发软件的架构和组织方法,其中软件由通过明确定义的 API 进行通信的小型独立服务组成。这些服务由各个小型独立团队负责。微服务架构使应用程序更易于扩展和更快地开发,从而加速创新并缩短新功能的上线时间。

值得关注的新兴微服务架构主要有服务网格和无服务器架构技术。

服务⽹格

服务网格 (Service Mesh)是一个用于管理、观测、支持工作负载实例之间安全通信的管理层。服务网格通常以轻量级网络代理阵列的形式实现,这些代理与应用程序代码部署在一起,而对应用程序来说无需感知代理的存在。

服务网格为微服务带来新的变革,主要体现在:服务治理与业务逻辑解耦,服务网格把SDK中的大部分能力从应用中剥离出来,拆解为独立进程,以Sidecar的模式部署,将服务通信及相关管控功能从业务程序中分离并下层到基础设施层,使其和业务系统完全解耦,使开发人员更加专注于业务本身;异构系统的统一治理,通过服务网格 技术将主体的服务治理能力下沉到基础设施,可方便地实现多语言、多协议的统一流量管控、监控等需求。

服务网格带来了巨大变革,拥有其强大的技术优势,被称为第二代“微服务架构”。

⽆服务器架构技术

基础设施架构总是伴随软件架构演进。单体架构时代应用比较简单,应用的整体部署、业务的迭代更新,物理服务器的资源利用效率足以支撑业务的部署。随着业务的复杂程度飙升,功能模块复杂且庞大,单体架构严重阻塞了开发部署的效率,业务功能解耦,单独模块可并行开发部署的微服务架构逐渐流行开来,业务的精细化管理不可避免的推动着基础资源利用率的提升。虚拟化技术打通了物理资源的隔阂,减轻了用户管理基础架构的负担。容器/PaaS 平台则进一步抽象,提供了应用的依赖服务、运行环境和底层所需的计算资源。这使得应用的开发、部署和运维的整体效率再度提升。无服务器架构技术则将计算抽象的更加彻底,将应用架构堆栈中的各类资源的管理全部委托给平台,免去基础设施的运维,使用户能够聚焦高价值的业务领域。

无服务器是一种架构理念,其核心思想是将提供服务资源的基础设施抽象成各种服务,以 API 接口的方式供给用户按需调用,真正做到按需伸缩、按使用收费。这种架构体系结构消除了对传统的海量持续在线服务器组件的需求,降低了开发和运维的复杂性,降低运营成本并缩短了业务系统的交付周期,使得用户能够专注在价值密度更高的业务逻辑的开发上。

在无服务器架构的理念和方法下,有很多种无服务器的技术形态,目前成熟落地的有3种形态,函数即服务(FaaS)、后端即服务(BaaS)和 Serverless 容器。

趋势五:元数据驱动的分层建模是企业信息建设的基础

2020 年的新冠疫情已经给中国经济发展带来较大冲击,经济下行压力增大,然而数字经济展现出强大的抗压能力,极大程度上对冲了疫情影响。后疫情时代随着企业全面复工复产的稳步推进,“上云用数赋智”已经成为企业共识,企业上云进入攻坚期,数字化转型进程显著提速。

基于云原生的技术体系和方法论,快速构建出服务引擎成为企业数字化转型的利器。

准确洞察市场变化,并制定灵活的应对之策是企业的不变法则。在今天的VUCA时代,易变性(Volatility)、不确定性(Uncertainty)、复杂性(Complexity)和模糊性(Ambiguity)相互交织,让企业面临的管理挑战更加艰巨,构建敏捷智能的业务管理系统也变得更加迫切!

为了应对市场变化,企业的组织、流程、数据标签都处于不断变化之中。只有通过建立灵活有效的业务管理模式才能快速调整业务内容和管理流程,而构建业务管理系统底层元数据是企业管理系统建模的坚实基础。

在企业战略指导下,利用AI智能建模能力,不断检视业务流程的有效性,并迭代优化生产、销售、采购、供应、财务等管理流程,构建适应企业特点的最佳管理模式。让信息系统具备更柔性、更智能、更敏捷的性能是企业应对市场变化的磨刀利器。

元数据(metadata)则是描述对象的数据,对象的属性,操作及联系的描述性信息。当我们构建一个计算机系统或者企业应用的时候,其实就是了解企业中这些业务真实发生的过程,将业务发生过程中涉及到的所有内容变成很多的对象,并用元数据将这些对象的属性,操作及关系记录下来,这样的过程就是一个系统建模的过程。当我们完成了系统建模,我们有了元数据,那我们就可以根据元数据构建企业的计算机系统及企业应用了。

趋势六:构建引擎化服务促进企业应用高效发展

企业上云的初期阶段是把现有IT系统搬迁到云上,更多在虚拟化层面的改造工作,随着云计算生态的蓬勃发展,原有的应用架构陈旧,在扩展性、适配性、弹性伸缩、资源调度、开发运维等方面与云计算架构的优势不匹配,无法真正发挥云的价值。云原生技术通过标准化资源,轻量化弹性调度等特征,应用场景较为广泛,随着技术和生态不断成熟和完善,有效缓解企业上云顾虑,拉动全行业的上云程度。

利用云原生技术,基于低代码平台快速完成企业应用的服务化,引擎化,成为企业数字化转型过程中的最佳实践。


页面设计引擎:

根据业务需求灵活定义各种业务表单。可视化自定义单据设计界面,支持多样化智能校验规则,PC端移动端自动适配,帮助企业用户快速搭建前端应用。

流程引擎:

业务流程图形化定义,灵活指定流程执行者,社交化审批。串联业务流程,快速完成企业各种业务。

规则引擎:

基于知识图谱的智能规则引擎,提供系统智能大脑。灵活配置规则并动态执行,将快速替代传统代码开发模式。

数据建模引擎:

基于元数据的业务对象建模,尽最大可能把客观世界记录在系统里,并且可以被系统理解和识别。

数据分析引擎:

将业务数据通过建模引擎自动提取汇总到数据分析引擎,快速完成数据的分析,集合,预算的能力,并以图形化方式展示结果,为企业业务分析,数据挖掘助力。

AI引擎:

AI技术来到了一个爆发期,享受AI领域的成熟成果,广泛在企业上应用,将成为推到企业数字化转型的有力推手。语音识别,图像识别,自然语言搜索,智能分析,智能助手等AI已有能力以及更多领域的探索和使用,是企业应用中新技术的另一个代表和趋势。

元年研究院总结:

2020年一场疫情间接加速了企业全面的数字化转型进程,将本来需要30-50年的数字化进程,大幅缩短到10-20年。

2021年云原生技术大发展,作为下一代云计算技术,云原生应用敏捷开发、运维与管理等核心能力正在重新定义云原生。从简单迁移上云的到在云上基于云原生而重构企业应用,我们正进入数字化转型的分水岭之战,因为这涉及到对企业的深层次变革——既要继承过去,又要连接未来;既要立而不破,又要持续进化。

利用云原生的技术中台,使用完整的云原生技术体系让企业可以快速打造微服务应用,通过统一的DevOps体系打通微服务开发、测试、部署、发布的整个流程环节,实现快速迭代,自动部署,独立高效的架构体系,将云原生的优点充分发挥出来,加速企业的数字化转型进程。

作者 :元年研究院 王威

参考资料:中国信息通信研究院

云原生发展白皮书(2020 年)、云原生产业联盟


在这里您可以索取: 白皮书解决方案研究报告

>>

解决方案

白皮书

研究报告


在线沟通