智慧電力運維平臺開(kāi)發(fā)(智慧電力運維云平臺軟件)

　　建設背景

　　在科技持續賦能業(yè)務(wù)創(chuàng )新發(fā)展的時(shí)代背景下，要求科技基礎能快速滿(mǎn)足敏捷、高效的業(yè)務(wù)創(chuàng )新需求和高度靈活、可擴展的開(kāi)發(fā)運維需求，電力運維傳統技術(shù)架構和開(kāi)發(fā)運維模式越來(lái)越難以適應未來(lái)電力服務(wù)發(fā)展要求，主要存在以下挑戰。

　　一是面對運維服務(wù)線(xiàn)上化、場(chǎng)景化、生態(tài)化的客觀(guān)形勢，傳統單體式架構高耦合性的特點(diǎn)，導致團隊溝通成本高、相互依賴(lài)強、擴展能力不足，嚴重掣肘了產(chǎn)品快速創(chuàng )新。二是在傳統開(kāi)發(fā)運維模式下，開(kāi)發(fā)和運維兩者的目標訴求不一致，流程上也存在割裂的情況，一定程度上減緩了IT交付業(yè)務(wù)價(jià)值的速度。三是傳統基于物理機、虛擬機的資源分配、管理和調度能力較弱，擴展能力有限，資源利用率不高。四是系統、網(wǎng)絡(luò )、應用、數據等各維度的運維監控依賴(lài)于各類(lèi)異構的監控產(chǎn)品，存在監控孤島，無(wú)法及時(shí)匯總分析監控信息。

　　技術(shù)實(shí)踐

　　項目融合微服務(wù)、容器化、DevOps等最新理念，集成了多種開(kāi)源技術(shù)，通過(guò)深入分析選型、定制化開(kāi)發(fā)改造，組件式搭建敏捷開(kāi)發(fā)運維平臺。平臺選用Dubbo、Nacos、Apollo提供微服務(wù)化的基礎框架服務(wù)和運行環(huán)境;使用Docker作為微服務(wù)的應用載體;采用Kubernetes動(dòng)態(tài)管理微服務(wù)的調度，提供服務(wù)發(fā)現和應用支撐能力;部署Elasticsearch、Logstash和Kibana實(shí)現分布式日志系統的匯集，搜索和分析;通過(guò)Jenkins提升自動(dòng)化構建水平，為DevOps流程提供工具化服務(wù);基于Prometheus和Zabbix實(shí)現多層級整體監控方案。

　　1.構建微服務(wù)基礎架構，實(shí)現業(yè)務(wù)解耦

　　平臺以應用微服務(wù)化為核心，提供非侵入式分布式架構基礎組件服務(wù)，包括應用模板、注冊配置、消息隊列、日志搜集、全鏈路追蹤等，助力微服務(wù)應用快速接入，支持可視化編排服務(wù)啟動(dòng)，管理應用服務(wù)全生命周期，有效解決微服務(wù)的分布式特點(diǎn)帶來(lái)的管理復雜性。平臺可智能選擇負載均衡最佳流量模式，判斷需要熔斷限流的服務(wù)，實(shí)現自動(dòng)化的服務(wù)治理功能。平臺通過(guò)外部化應用配置管理，將服務(wù)配置與應用解耦，支持配置的實(shí)時(shí)更新和敏感數據的加解密。應用啟動(dòng)過(guò)程中相關(guān)模塊自動(dòng)連接配置中心讀取相關(guān)的配置數據并初始化，大幅簡(jiǎn)化了過(guò)去繁瑣的配置工作。

　　2.實(shí)現容器化彈性能力，提升資源利用率

　　平臺采用高可用、高彈性的容器云技術(shù)，在業(yè)務(wù)峰值時(shí)可根據策略自動(dòng)增加業(yè)務(wù)層容器數量和集群層的節點(diǎn)規模，通過(guò)雙層動(dòng)態(tài)擴展應對大流量、高并發(fā)場(chǎng)景，在業(yè)務(wù)低峰自動(dòng)縮減運行環(huán)境。同時(shí)可以復用IaaS私有云資源，支持虛擬機、物理機等多種環(huán)境，統一管理計算、網(wǎng)絡(luò )、存儲等基礎資源，避免重復建設。因此，相較傳統虛擬化技術(shù)，敏捷開(kāi)發(fā)運維平臺具備更智能的資源調度策略以及更高效的資源管理能力，進(jìn)一步提高資源利用率。

　　3.完善監控運維體系，快速定位解決問(wèn)題

　　平臺已構建涵蓋系統、應用、數據、網(wǎng)絡(luò )、容器等多維度多層次運維體系，具備完善的負載均衡、性能指標監控、日志監控、故障報警等功能，在監控界面上可迅速獲取平臺狀態(tài)、系統用戶(hù)、資源分配、應用拓撲、業(yè)務(wù)健康狀態(tài)等數據，提供詳細的技術(shù)指標和極簡(jiǎn)的操作體驗。針對微服務(wù)應用，在框架層面實(shí)現了對請求調用路徑的監控，圖形化展現樹(shù)狀結構的調用鏈路關(guān)系，便于問(wèn)題快速定位。支持通過(guò)統計分析調用鏈監控數據、日志信息、系統性能指標，更合理的提出應用優(yōu)化方向。

　　4.標準化應用交付，簡(jiǎn)化應用上線(xiàn)部署

　　平臺采用容器鏡像作為統一軟件交付物，加強了軟件版本控制，結合配置中心，確保多環(huán)境一致性交付，避免因環(huán)境不一致所引起的一系列部署運行問(wèn)題。平臺支持應用系統的灰度發(fā)布及多版本發(fā)布管理，讓新老版本同時(shí)運行并可實(shí)現策略分流，進(jìn)而精細化控制業(yè)務(wù)影響范圍。同時(shí)支持一鍵式應用升級或回滾，簡(jiǎn)化運維人員投產(chǎn)上線(xiàn)工作，降低版本發(fā)布風(fēng)險。

　　5.優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )組件，提升網(wǎng)絡(luò )性能及安全性

　　為滿(mǎn)足運維機構的網(wǎng)絡(luò )安全需求，為平臺設計了二層網(wǎng)絡(luò )方案，可無(wú)縫嵌入SDN網(wǎng)絡(luò )，使容器具有類(lèi)似虛擬機的使用體驗，便于應用容器化推廣。平臺將容器內的應用與非容器的應用置于同一網(wǎng)絡(luò )層面，更易于制定網(wǎng)絡(luò )安全策略，且與開(kāi)源方案相比，減少了轉發(fā)損耗，提升了網(wǎng)絡(luò )性能。此外，平臺為應用系統提供4層和7層的統一軟件負載均衡、健康檢查等能力，監控應用系統可用性，支持最小連接數、源地址散列等多種轉發(fā)策略，并可根據流量進(jìn)行負載均衡器橫向擴展，提升平臺入口處性能和可靠性。

　　平臺成效

　　基于平臺，結合容器和微服務(wù)的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢，浙商銀行設計并實(shí)現了以下DevOps流程，如圖1所示。流程實(shí)現從源碼、構建、打包、測試、審批到發(fā)布的全自動(dòng)化，提供靈活的定制能力，可根據人員角色和組織架構動(dòng)態(tài)調整，使金融業(yè)務(wù)項目管理兼顧嚴謹性和敏捷性。DevOps流程重塑開(kāi)發(fā)和運維之間傳統的合作方式，將二者融入統一業(yè)務(wù)流程，加強了協(xié)同和溝通效率，以完善業(yè)務(wù)產(chǎn)品為共同核心目標促使業(yè)務(wù)持續改進(jìn)，將追求穩定性的業(yè)務(wù)運維和開(kāi)發(fā)過(guò)程的創(chuàng )新保持同步，有效提升了開(kāi)發(fā)、測試、投產(chǎn)及運維的一體化、標準化、自動(dòng)化。

　　我們容易搞混的一個(gè)概念就是平臺和軟件的區別，平臺本身不僅僅一個(gè)技術(shù)概念，更多是包含了商業(yè)上的內涵，通過(guò)平臺構建一個(gè)開(kāi)放的基礎設施，核心能力是連接;平臺的存在，能夠提升連接效率，實(shí)現更多場(chǎng)景協(xié)同;在消費互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，美團，京東，淘寶把軟件作為載體，聯(lián)通線(xiàn)上和線(xiàn)下的交易;而在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，則有些不同，比如XX管家提供運維平臺給客戶(hù)，軟件本身免費，通過(guò)服務(wù)獲取收益。

　　脫離商業(yè)本質(zhì)來(lái)談軟件產(chǎn)品和平臺產(chǎn)品區別，意義并不是很大，是否部署在云端和本地，只是技術(shù)難度有區別。目前擁有平臺并參與市場(chǎng)競爭的玩家大致可以分為三類(lèi)：

　　第一類(lèi)是硬件開(kāi)發(fā)商，這些廠(chǎng)商主要利潤來(lái)源是銷(xiāo)售硬件，推出軟件平臺的主要目的是帶動(dòng)硬件的銷(xiāo)售，硬件利潤高，軟件不值錢(qián)，久而久之使得軟件部門(mén)的價(jià)值很難得到體現，開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也擺脫不了東拼西湊的影子，進(jìn)而影響到整個(gè)公司的數字化戰略的推進(jìn)。

　　第二類(lèi)是軟件開(kāi)發(fā)商，相對于硬件開(kāi)發(fā)商，軟件開(kāi)發(fā)商利潤來(lái)源有兩種，一種是單純的軟件的銷(xiāo)售獲取收益，軟件商和硬件商銷(xiāo)售模式就趨于一致了。這種情況下，軟件企業(yè)往往面臨客戶(hù)的質(zhì)疑，為什么硬件廠(chǎng)商的提供軟件產(chǎn)品可以免費送，而軟件廠(chǎng)商產(chǎn)品卻需要單獨購買(mǎi)，你的產(chǎn)品好在哪里，我為什么要花錢(qián)?軟件廠(chǎng)商們必須證明客戶(hù)為此花錢(qián)是值得，這是一個(gè)市場(chǎng)培育的過(guò)程;另外一種是基于平臺提供SAAS服務(wù)，在這種模式下，用戶(hù)可以省去高額的一次性軟件使用費，軟件廠(chǎng)商通過(guò)后期的例如能源托管，電費計量，運維等服務(wù)獲取收益，并且隨著(zhù)規模的增加，單個(gè)用戶(hù)成本逐漸減少，這種商業(yè)模式有點(diǎn)接近于消費互聯(lián)網(wǎng)了，但不完全一樣，消費互聯(lián)網(wǎng)是“小場(chǎng)景、大流量”，即消費領(lǐng)域的細分小場(chǎng)景，但每個(gè)場(chǎng)景可以連接數海量的用戶(hù);產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是“多場(chǎng)景、小流量”，每個(gè)細分場(chǎng)景用戶(hù)不多，但每個(gè)場(chǎng)景都能跑通，則需要線(xiàn)上線(xiàn)下服務(wù)聯(lián)動(dòng)閉環(huán)，這對企業(yè)來(lái)說(shuō)是很考驗內功的。

　　第三類(lèi)是系統集成商，這個(gè)有點(diǎn)像工程領(lǐng)域的EPC承包商，對于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，無(wú)論是硬件設備選型，工程實(shí)施，平臺構建，后期的服務(wù)運維，每個(gè)領(lǐng)域都有較高的業(yè)務(wù)壁壘，都是需要耗費大量時(shí)間和精力沉淀和積累，系統集成商能夠以更專(zhuān)業(yè)更經(jīng)濟的角度給用戶(hù)一站式服務(wù)，并在此基礎上實(shí)現自身業(yè)務(wù)的閉環(huán)。即傳統工程、設備和軟件向服務(wù)業(yè)務(wù)轉型，EAAS工程即服務(wù)。在服務(wù)的過(guò)程中，平臺起到了串聯(lián)的產(chǎn)業(yè)鏈作用，提升服務(wù)效率，這是真正意義的平臺商業(yè)模式。否則搞定了業(yè)主方，靠賣(mài)軟件，賣(mài)設備，而且賣(mài)出去就不管了，還是始終在傳統項目理念，無(wú)法真正解決用戶(hù)痛點(diǎn)，最終是無(wú)法形成核心競爭力。

　　筆者曾經(jīng)調研過(guò)國內某家上市公司推廣云平臺的策略，該公司是以?xún)x表和電氣終端設備為主營(yíng)產(chǎn)品，同時(shí)也配套云端產(chǎn)品給用戶(hù)服務(wù)，其商業(yè)策略有二：

　　用戶(hù)自營(yíng): 用戶(hù)自身具備運維能力，平臺商指導用戶(hù)完成設備安裝和調試和運維人員培訓，并將軟件部署在用戶(hù)服務(wù)器上，此時(shí)用戶(hù)需要一次性支付軟件費用。

　　數據托管：用戶(hù)不具備運維能力，平臺方幫助用戶(hù)完成設備安裝和調試，用戶(hù)將數據上傳至平臺方服務(wù)器，委托平臺商管理，平臺方按約定收取軟件基礎費用和托管費用。費用和終端數量和數據規模相關(guān)。

　　隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)、大數據、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)與城市生活的深度融合，越來(lái)越多的應用場(chǎng)景與服務(wù)模式被“解鎖”。眼下，信息技術(shù)手段正賦予配電運維平臺全新的生命力。