大型电网企业服务化IT架构总体框架研究

陆冰芳 罗汉

[摘    要] 电网公司提出一主两翼、国际拓展的战略目标，要求信息化从支撑一体化管理向精益化管理的转变，从单纯支撑管制型业务向同时支撑竞争性业务转变。层出不穷的业务形态和业务需求迫切需要信息化手段支撑主营业务的深化改革及竞争型业务的创新发展。这对企业级系统架构的质量与效率提出更高要求。本文研究国内外服务化实践技术与应用现状，提出建立基于云平台支持“平台+应用”敏捷建设模式下应用快速生成的服务架构。采用分层、解耦等手段，有效化解当前技术架构复杂性，并通过划分为资源层、平台层、应用层、访问层和管控层的形式建立资源动态配置、灵活扩展，服务和数据资产有效沉淀，应用快速组装，敏捷开发、快速迭代的IT技术框架，有效规划好大型电网企业未来信息化建设工作。

[关键词] 服务化IT架构;敏捷开发;快速迭代; 企业架构

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 21. 035

[中图分类号] F270.7;TP393.09    [文献标识码]  A      [文章编号]  1673 - 0194（2018）21- 0089- 04

1      前    言

1.1   背景与意义

随着云计算、大数据、物联网、移动应用等技术的迅猛发展，新互联网时代下传统的IT架构，使得企业业务的转型愈发显得困难重重。以互联网企业为先驱，企业IT架构正在加速转型。结合最新研究成果， SOA、去IOE、网构软件等IT架构转型路线正在不断实践和完善的过程之中。但在企业级应用方面，去系统化的概念尚未明确提出。而且随着内外部环境正在发生剧烈变化，公司在坚持SOA 技术路线不动摇的前提下，迫切需要持续提高IT架构的敏捷性、自适应和自愈等能力，迫切需要对现有架构进行延续性创新。

当前形势发展要求企业以服务化IT架构为指导，以用户需求为核心，采用快速迭代、循序渐进的方法开展应用建设与管控，快速应用上线，快速响应用户需求，展现服务化IT架构的主要特征和优势，识别服务化IT架构的主要组成要素及其作用。

1.2   本文主要工作

结合SOA应用架构及技术架构特点[1-2]，充分借鉴国内外先进的企业级服务化IT架构建设及应用经验，建立服务化IT架构总体框架、构建方法，提出应用系统服务化改造方法，完成典型应用原型搭建，印证服务化IT架构的可实现性，明确后续服务化IT架构搭建的实现路径和主要工作，为后续服务化IT架构升级的持续推進奠定基础。

2      服务化IT架构必要性分析

随着信息技术的不断发展，企业和组织中的信息系统的数量和复杂度成高速增长趋势，信息系统与业务的关系也越来越紧密。随之而来，企业信息化发展面临着重要的问题：系统复杂度升高，并越来越难以进行管理;业务和信息技术之间的关系虽然越来越紧密，但是却越来越不同步。

对于开展一体化战略的大型企业，在通过开展企业级的资产管理系统、财务管理系统、人力资源管理系统、营销管理系统、协同办公系统、综合管理系统和数据管理平台的“6+1”应用系统的建设，初步实现了企业一体化的战略管理需求。但在系统建设过程中，也暴露了一些问题：

2.1   企业级应用实现与设计不一致

当前阶段，企业级应用建设压力较大，且业务与需求存在变更，企业级应用部分变化未在架构设计中反映，导致实现与设计不一致。架构元模型、设计方法尚不能有效指引服务资产抽象和沉淀，且尚未形成统一的服务设计成果，技术架构尚未与标准运行环境相适应;架构设计成果尚未实现对各层面的有效覆盖。

2.2   实现系统的标准化环境未形成

应用的调整和变化往往牵一发而动全身，应用的演进只能以系统为单位进行。这导致应用对用户需求的响应“快”不起来，且在一定程度上存在重建风险;应用自身的演进“快”不起来，对差异化需求的支持能力不足，个性化程度和用户体验有待提升，影响应用价值的充分发挥;应用的过大过重，直接导致资源层和服务层面临沉重负担，特别是资源相对隔离、固化，无法实现动态、灵活的配置，且统一的界面规范、UI规范、用户行为规范尚未建立。

2.3   对服务和应用的运行调度尚待加强

实现监控自动化，但运行调度缺乏自动化手段支持，现有手工运行调度方式无法实现资源、服务和应用自动部署、动态监控、故障自愈。现阶段的运行调度工作周期相对较长，效率不高;IT架构升级后，运调对象数量爆炸式增长，现有被动的手工调度模式难以为继。趋势预测能力、主动消缺能力有待增强，且与自动化工具相配合的运行调度体系和机制尚未建立。

2.4   管控体系更新机制有待优化

企业级标准规范的更新速度有待提升，部分标准规范并未反映业界最新实践，且标准规范的落地依托管理手段，缺少工具支撑，保障标准规范落地相对困难。组织机构层次清晰，职责明确;但组织机构未实现扁平化，需求、设计、开发、运营等工作以串行方式运行为主，工作流程相对较长。现阶段，依据项目管理模式组织项目团队，包括业务和建设人员，未包括运维人员，导致建转运相对困难;业务、开发和运维人员间存在沟通不畅，整体配合效率有待提升的问题。

3      规划方案

服务化的IT架构综合考虑了业务转型与新技术应用的发展，是一项系统工程，涉及企业架构设计、系统实现、运行调度、管控体系方面协同优化，实现整体“提速”，是企业信息化向信息化企业发展的一次“蜕变”。

互联网+智慧能源背景下的信息化显著特征是“快”，在支撑公司信息化可持续发展的前提下，提升信息化“快”的能力。

3.1   服务化IT架构主要内涵

服务化IT架构主要内涵分别从管控体系、方法论体系、系统实现及运行调度等方面展开研究分析。（见图1）

（1）管控体系：要使服务化IT架构的顺利运转，迫切需要建立与IT架构相适应的，覆盖标准、组织、人员和机制等方面的完整管控体系，标准规范开放、组织结构扁平、团队协作高效、机制运转敏捷，贴近用户，快速响应。

（2）方法论体系：设计成果覆蓋公司各层面，具有抽象度和通用性，有效指导服务化IT架构升级和应用实现。服务化IT架构升级是全部组成要素的整体优化，迫切需要企业架构设计“绘蓝图”，迫切需要企业架构管控“保实现”。

（3）系统实现：基于统一设计成果，实现包括资源、服务、应用、访问的分层结构，层内独立演化、层间松散耦合，实现资源动态配置、灵活扩展，沉淀共享服务资产，提升应用服务快速组装能力，支撑敏捷开发、快速迭代。

（4）运行调度：服务化IT架构的顺利运转，需要实现资源、服务和应用的统一运行管理、运行维护和运行监控，支持资源、服务和应用自动部署、动态监控、故障定位和自愈，保障应用整体平稳运行。

3.2   服务化IT架构总体框架

3.2.1   方法论体系

服务化IT架构方法论体系基于敏捷企业架构的思维对其进行改造升级，利用水平拆分（分层结构）和垂直拆分（分领域设计）的纵横结合方法，使层间松散耦合的同时能灵活扩展，并沉淀共享服务资产，进一步提高整体架构的通用性。（见图2）

3.2.2   实现框架

服务化IT架构的实现框架主要通过企业管控平台、工作台、SaaS应用、PaaS平台、IaaS平台及云管理平台组成。（见图3）

3.2.3   资源层研究

为了实现服务化IT架构资源层的标准化与轻量化，可整合基础设施，标准运行环境;基于标准化运行环境的自动化资源调配，资源使用效率和弹性大大提升，TCO显著降低，加速问题定位和处理，应用整体稳定高效运行。

（1）标准化：在原型系统中实现基础设施整合和标准化，消除硬件架构差异性（服务器使用X86架构），建立功能分域、高可用、安全合规的资源池;实现开发、测试、运行环境的统一。

（2）轻量化：基于容器技术，封装底层硬件资源，在原型系统中实现资源动态、灵活、快速调配。

3.2.4   服务层研究

服务化IT架构服务层可针对典型业务场景，有效沉淀服务资产，支持应用做“小”。

（1）统一服务相关概念和术语描述，清晰定义服务层次结构。

（2）建立服务资产识别、设计、管控、沉淀和应用的方法和机制。

（3）实现技术类、业务类服务资产的有效沉淀，服务具有较高的通用性和可复用度;简化服务关联关系，服务治理复杂度显著降低。

3.2.5   应用层研究

服务化IT架构应用层可通过基于服务组合开展应用搭建，支持应用做“轻”。基于服务资产组合快速构建应用，应用建设由以系统为单位转变为以模块或服务为单位，应用演进将实现 “小步快跑”，支持应用局部的轻装上线、快速迭代，IT产品演进提速。应用灵活性大幅提升，应用形式更为多样，使得支持差异化、个性化需求成为可能。

3.2.6   访问层研究

服务化IT架构访问层可基于个性化等技术为用户提供独享系统，包括流程引擎、表单工具、展现框架等内容。定制式的访问层可更注重使用者的用户体验，同时也会更贴近重点关注的业务需求。

3.2.7   运行调度

服务化IT架构运行调度可通过访问层进入到应用层中，通过服务框架便可访问基于资源层上搭建的服务层中各类服务，同时也可以被云管理平台所监控及调度。其运行调度结合了四个分层结构，并让它们融会贯通到整个架构当中。（见图4）

3.2.8   管控体系

服务化IT架构管控体系通过面向全过程的管控机制和管控方法，实现需求管控的同时，保证设计一致性、开发一致性、实施一致性、部署及运行调度一致性等。面向全过程的管控平台，从企业架构设计出发，到应用开发及应用运行阶段，都会进行IT资源管控（一致性与合理性的检查，权限与版本的管理），并对高级应用的业务进行统计分析，最后集成到外部形成企业级应用。通过面向全过程的IT资源体系建立核心资源域，包括设计态、建设态及运行态等，最终形成大型电网企业中庞大的IT生态系统。

4      结    语

本文结合了敏捷开发、DevOps等思想，同时通过SOA、去IOE、网构软件等IT架构最新研究成果，提出了服务化IT架构的研究，能够较好地实现快速设计、快速开发、快速测试、快速部署、快速监控、快速调度，标准快速贯彻、机制快速运转、组织敏捷团队，实现信息化建设的整体“提速”，有效应对未来业务快速发展变化的需要，从而有力支撑电网企业信息化建设。

随着云计算、微服务框架、轻量级容器等互联网技术发展完善，IT基础架构向云端转型，IT系统从PC端向移动端转化，信息系统开发从瀑布式向敏捷转化，将是大型电网企业信息化建设未来的重要发展方向。

主要参考文献

[1]魏茂之.SOA技术架构在企业中的应用？[J]. 计算机光盘软件与应用， 2014，16（9）：130.

[2]应弘毅.全国统一电力市场技术支撑平台系统的研究与开发[D].长春：吉林大学，2015.