1. 新基建加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型
目前,以智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化為特征的新一代信息化建設(shè)成為全球趨勢(shì)。現(xiàn)有數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施面臨升級(jí)需求,實(shí)現(xiàn)算力、算法和數(shù)據(jù)等要素的提升,從而推動(dòng)業(yè)務(wù)的智能轉(zhuǎn)變。
今年以來,中央多次提出加快5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。新基建的提出標(biāo)志著數(shù)字經(jīng)濟(jì)作為經(jīng)濟(jì)主引擎的地位進(jìn)一步確立,以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、5G、人工智能等為代表的現(xiàn)代化、智能化、數(shù)字化新型基礎(chǔ)設(shè)施,將會(huì)為新經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新動(dòng)能。
作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的底層支撐,新基建必將加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,推動(dòng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新、供應(yīng)鏈優(yōu)化、業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新和提升用戶體驗(yàn)的數(shù)字化目標(biāo)。
圖1??數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標(biāo)
2. 傳統(tǒng)信息化架構(gòu)之殤
面對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的環(huán)境,企業(yè)/組織業(yè)務(wù)部門要求IT基礎(chǔ)設(shè)施具備資源彈性獲取、可靠性、穩(wěn)定性、高性能、安全性的特性,數(shù)據(jù)中心向云計(jì)算模式轉(zhuǎn)型已是迫在眉睫。
傳統(tǒng)信息化普遍面臨交付與運(yùn)維的挑戰(zhàn)。在企業(yè)由傳統(tǒng)IT向云計(jì)算模式轉(zhuǎn)變的過程中,其在業(yè)務(wù)、應(yīng)用、基礎(chǔ)設(shè)施、安全設(shè)施等方面的需求與現(xiàn)實(shí)之間往往存在巨大的矛盾。
圖2??現(xiàn)實(shí)與需求的矛盾
傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施與應(yīng)用程序的交付,往往需要數(shù)周到數(shù)月的周期。如果出現(xiàn)計(jì)劃外變更,交付周期將會(huì)更加拉長(zhǎng)。在市場(chǎng)環(huán)境高度競(jìng)爭(zhēng)的背景下,業(yè)務(wù)部門對(duì)市場(chǎng)需求及創(chuàng)新嗅覺將會(huì)變得日益遲鈍,最終可能會(huì)錯(cuò)失市場(chǎng)良機(jī),對(duì)業(yè)務(wù)戰(zhàn)略產(chǎn)生嚴(yán)重的不良影響。面臨敏捷性需求的持續(xù)壓力,業(yè)務(wù)要求應(yīng)用程序具備較高的更新速率,對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用開發(fā)構(gòu)建模式的壓力與日俱增,企業(yè)/組織亟需更為行之有效的手段應(yīng)對(duì)IT資源交付的壓力。
圖?3??傳統(tǒng)IT交付模式
傳統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建大多基于IT視角,甚至于基礎(chǔ)架構(gòu)視角,對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的可靠性、穩(wěn)定性、故障恢復(fù)能力有近乎苛刻的需求,以商業(yè)銀行、證券、運(yùn)營(yíng)商為代表的行業(yè)往往會(huì)投入高額的資金來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的高可用和連續(xù)性。
傳統(tǒng)IT架構(gòu)的特性,決定了其運(yùn)維工具大多面向?qū)I(yè)設(shè)備及系統(tǒng),無法涵蓋紛繁復(fù)雜的IT環(huán)境,難以獲取既有IT環(huán)境的全局視圖,無法支撐動(dòng)態(tài)信息化基礎(chǔ)設(shè)施的需求。
圖4??傳統(tǒng)IT架構(gòu)運(yùn)維挑戰(zhàn)
因此,在新業(yè)務(wù)模式及市場(chǎng)環(huán)境下,沿用傳統(tǒng)信息化架構(gòu)的組織面臨更大的挑戰(zhàn):需要投入更多的投資(CapEX)、更長(zhǎng)的等待時(shí)間(Waiting Time)、更多的手動(dòng)任務(wù)(Manual Work)、更高的運(yùn)維成本(OpEX)以及更長(zhǎng)的安全真空期(Security Absence)。
3. 業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)信息化架構(gòu)變革
根據(jù)知名IT咨詢機(jī)構(gòu)Gartner針對(duì)全球企業(yè)的研究,從傳統(tǒng)架構(gòu)轉(zhuǎn)向應(yīng)用現(xiàn)代化架構(gòu)轉(zhuǎn)變,大多數(shù)企業(yè)要經(jīng)歷以下三個(gè)階段:IT支撐業(yè)務(wù)階段,IT服務(wù)業(yè)務(wù)階段和IT驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)階段。
圖5???數(shù)據(jù)中心云化之路
在數(shù)據(jù)中心演進(jìn)過程中,業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)作為最大的驅(qū)動(dòng)因素,極大地促進(jìn)了IT模式轉(zhuǎn)變和技術(shù)變革,同時(shí)也促進(jìn)了數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)代化進(jìn)程,促使企業(yè)/組織更快地上線業(yè)務(wù)應(yīng)用,把握商業(yè)機(jī)會(huì),應(yīng)對(duì)瞬息萬變的市場(chǎng)需求。同時(shí),應(yīng)用的現(xiàn)代化模式,以其更高效的技術(shù)理念及手段,提升了IT運(yùn)行效率和優(yōu)化了資源使用率,得到了互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)為代表的用戶青睞。
4. 應(yīng)用現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型的重點(diǎn)
應(yīng)用現(xiàn)代化是利用現(xiàn)有遺產(chǎn)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用平臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)施、內(nèi)部架構(gòu)和功能現(xiàn)代化的過程。應(yīng)用現(xiàn)代化的本質(zhì)是對(duì)于業(yè)務(wù)應(yīng)用程序傳統(tǒng)編程方式的修正,使其更緊密地貼合業(yè)務(wù)敏捷需求。
在應(yīng)用向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型過程中,對(duì)現(xiàn)有信息化架構(gòu)、運(yùn)維模式、應(yīng)用開發(fā)測(cè)試流程、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理模式、安全需求等都帶來較為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
不可變基礎(chǔ)設(shè)施是一種保持基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)例不可修改,只能夠進(jìn)行整體替換的模式。人們通常會(huì)用?“寵物與牛”的經(jīng)典比喻,來形象地闡釋傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施與不可變?cè)朴?jì)算基礎(chǔ)設(shè)施截然不同的理念。
傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的專有性及個(gè)體重要性,需要不斷更新或修改軟硬件配置,以滿足業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的需求。長(zhǎng)期持續(xù)的手工修改和缺乏變更記錄,導(dǎo)致在原基礎(chǔ)設(shè)施出現(xiàn)問題時(shí),新的初始化基礎(chǔ)設(shè)施無法立即投入使用,極大影響業(yè)務(wù)連續(xù)性。
圖6???寵物模式?VS.?奶牛模式
云計(jì)算不可變基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)理念與之截然不同。現(xiàn)代化應(yīng)用要求基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)例完成交付后,即成為只讀狀態(tài),相關(guān)配置不可再被更改,以保障基礎(chǔ)架構(gòu)的一致性和可靠性。如需升級(jí)或修改某些配置,只能生成新的基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)例對(duì)其進(jìn)行整體替換。
不可變基礎(chǔ)設(shè)施模式,意味著不用重復(fù)配置基礎(chǔ)設(shè)施,這極大減少了配置工作量,簡(jiǎn)化了運(yùn)維復(fù)雜性,對(duì)于應(yīng)用所在環(huán)境差異的版本管理也更加便捷,使得應(yīng)用系統(tǒng)的持續(xù)集成和部署變得更為順暢。
一般場(chǎng)景下,“容器”指基于Linux內(nèi)核與系統(tǒng)其他部分隔離的一系列進(jìn)程的合集,運(yùn)行容器所需的文件,由鏡像文件提供。
容器提供進(jìn)程級(jí)的隔離,且大多與進(jìn)程為一比一關(guān)系,可以做到比虛擬機(jī)更輕量、更迅捷,由于其鏡像文件的一致性,可移植性較之虛擬機(jī)也更好。
容器的特性如下:
圖?7??容器與虛擬機(jī)對(duì)比
相比虛擬機(jī)及傳統(tǒng)環(huán)境,容器的最大優(yōu)勢(shì)在于鏡像的使用。通過容器鏡像,將應(yīng)用程序及運(yùn)行依賴環(huán)境配置進(jìn)行封裝,并通過標(biāo)準(zhǔn)化的鏡像封裝及使用流程,可以真正實(shí)現(xiàn)“一次發(fā)布、隨處運(yùn)行(Build, Ship and Run Anywhere)”,實(shí)現(xiàn)開發(fā)環(huán)境、測(cè)試環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境的徹底統(tǒng)一,使得應(yīng)用程序的開發(fā)和交付更加高效。
圖?8?容器應(yīng)用開發(fā)流程
微服務(wù)架構(gòu)是將企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)單體架構(gòu)拆分為多個(gè)服務(wù)模塊,再將這些服務(wù)模塊按照一定邏輯串接起來,對(duì)外提供應(yīng)用服務(wù)。
在微服務(wù)架構(gòu)模式下,各服務(wù)組件獨(dú)立設(shè)計(jì)、開發(fā)、測(cè)試和運(yùn)維,組件間通過標(biāo)準(zhǔn)API交互,從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的敏捷開發(fā),以應(yīng)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)融合業(yè)務(wù)快速迭代與伸縮的巨大挑戰(zhàn),業(yè)務(wù)應(yīng)用也能夠依據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)載,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)擴(kuò)展。
微服務(wù)架構(gòu)與容器技術(shù)相得益彰,兩大技術(shù)理念發(fā)展的時(shí)間點(diǎn)非常契合:容器技術(shù)的成熟運(yùn)用為應(yīng)用微服務(wù)架構(gòu)改造提供了良好的基礎(chǔ)設(shè)施支撐;容器的輕量化、快速伸縮等特性為微服務(wù)應(yīng)用提供最佳運(yùn)行環(huán)境。
圖?9???微服務(wù)架構(gòu)模式
微服務(wù)架構(gòu)的特性:
DevOps是指通過自動(dòng)化方式打通軟件交付過程中涉及的基礎(chǔ)設(shè)施及IT工具,以無縫銜接軟件開發(fā)、構(gòu)建、發(fā)布、測(cè)試等環(huán)節(jié),使得應(yīng)用軟件發(fā)布更為便捷。
DevOps是一組過程及方法的統(tǒng)稱,本質(zhì)上是關(guān)于應(yīng)用軟件發(fā)布的一套方法論,隨著信息化架構(gòu)的云化,優(yōu)化了信息化基礎(chǔ)架構(gòu)及運(yùn)維效率,使得軟件交付及部署變得更為高效和順暢,從而可以使得DevOps最大化發(fā)揮價(jià)值。
基礎(chǔ)架構(gòu)的統(tǒng)一性是DevOps實(shí)踐的前提。版本控制、環(huán)境控制、變量控制、持續(xù)集成、自動(dòng)化測(cè)試、壓力測(cè)試等環(huán)節(jié),均對(duì)基礎(chǔ)架構(gòu)(物理機(jī)、虛擬機(jī)、容器、軟件配置)的標(biāo)準(zhǔn)化管理和供應(yīng)提出了嚴(yán)苛的需求,使得傳統(tǒng)的手工命令配置等方式不再適用。基于應(yīng)用現(xiàn)代化的基礎(chǔ)架構(gòu),通過聲明式和可編程式交付,可以輕松應(yīng)對(duì)復(fù)雜的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)配置,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)架構(gòu)的統(tǒng)一。
圖10??DevOps對(duì)基礎(chǔ)架構(gòu)有著極高的要求
此外,隨著云原生安全及內(nèi)生安全的理念進(jìn)一步深化,安全需求貫穿從開發(fā)和運(yùn)營(yíng)的DevOps生命周期每一個(gè)環(huán)節(jié)才能提供業(yè)務(wù)安全的有效保障。通過加強(qiáng)內(nèi)部源代碼管理及審計(jì)、安全測(cè)試、漏洞發(fā)現(xiàn)、安全性能測(cè)試、滲透測(cè)試等工作,使安全問題在萌芽階段解決。相比在軟件產(chǎn)品交付后修復(fù)安全問題,可以大大縮減成本以及提升軟件產(chǎn)品安全性。
圖11??DevOps及DevSecOps
5. 應(yīng)用現(xiàn)代化的業(yè)務(wù)價(jià)值
應(yīng)用現(xiàn)代化的好處可以概括為提升新功能交付的速度、實(shí)現(xiàn)本地應(yīng)用平臺(tái)云化,從而可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用擴(kuò)展和性能提升,以及數(shù)據(jù)中心和IT的長(zhǎng)期戰(zhàn)略。
在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)環(huán)境下,企業(yè)和組織為了競(jìng)爭(zhēng)生存,業(yè)務(wù)敏捷性逐漸凸顯其價(jià)值和重要性,以數(shù)字化業(yè)務(wù)為重心的行業(yè)面臨諸多嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),包括瞬息萬變的市場(chǎng)環(huán)境推動(dòng)業(yè)務(wù)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型、顛覆性技術(shù)推陳出新、數(shù)字化轉(zhuǎn)型壓力以及信息處理實(shí)時(shí)性進(jìn)程加快。
業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)轉(zhuǎn)型對(duì)于數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要,對(duì)于信息部門的挑戰(zhàn)也極其嚴(yán)峻,信息部門迫切需要改善現(xiàn)有信息化架構(gòu)及基礎(chǔ)設(shè)施,以便更為快捷地提供業(yè)務(wù)部門所需的技術(shù)支撐,提升業(yè)務(wù)響應(yīng)速度及業(yè)務(wù)創(chuàng)新能力。
同時(shí),隨著信息化技術(shù)的變革,企業(yè)IT架構(gòu)逐步從傳統(tǒng)物理架構(gòu)向面向服務(wù)的云計(jì)算架構(gòu)變遷,最終形成基于IT即服務(wù)(ITaaS)模式,按照業(yè)務(wù)需求,可以便捷、穩(wěn)定、高效、持續(xù)地提供信息化基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)、應(yīng)用平臺(tái)服務(wù)、云原生服務(wù)、以及安全能力服務(wù)。
圖12??業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)信息化變革
通過面向應(yīng)用現(xiàn)代化信息架構(gòu)變革,提升了基礎(chǔ)設(shè)施的利用率、健壯性及敏捷性,使企業(yè)可以將更多資源的投入基于應(yīng)用現(xiàn)代化的業(yè)務(wù)創(chuàng)新嘗試,從容應(yīng)對(duì)海量用戶請(qǐng)求及應(yīng)用負(fù)載,保障應(yīng)用高可用及業(yè)務(wù)連續(xù)性,抓住轉(zhuǎn)瞬即逝的市場(chǎng)機(jī)會(huì),占據(jù)競(jìng)爭(zhēng)先機(jī)。
6. 應(yīng)用現(xiàn)代化的安全建設(shè)思考
信息化架構(gòu)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型的深入,為應(yīng)用提供了高效的開發(fā)、測(cè)試、部署環(huán)境,同時(shí)因?yàn)樘卣鲗傩缘淖兓肓诵碌谋┞睹妫o企業(yè)安全體系建設(shè)帶來全新的挑戰(zhàn)。
信息化架構(gòu)面向云的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型,為應(yīng)用和業(yè)務(wù)創(chuàng)新,提供了高效的開發(fā)、測(cè)試以及部署平臺(tái),相對(duì)于傳統(tǒng)信息化環(huán)境,有以下幾點(diǎn)主要的特征轉(zhuǎn)變:
表1??傳統(tǒng)環(huán)境與現(xiàn)代化環(huán)境對(duì)比
數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下,信息資產(chǎn)價(jià)值不斷提升,重新審視面向現(xiàn)代化架構(gòu)的安全戰(zhàn)略,以保障基礎(chǔ)設(shè)施、業(yè)務(wù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)資產(chǎn)的安全,成為企業(yè)/組織至關(guān)重要的使命。
在智能電網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景中,每小時(shí)會(huì)產(chǎn)生包括用電信息、電網(wǎng)負(fù)荷信息等數(shù)以TB級(jí)的數(shù)據(jù),這些海量數(shù)據(jù)通過5G邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)以及云數(shù)據(jù)中心的云原生應(yīng)用收集并處理,并與終端設(shè)備及其他智能應(yīng)用進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,傳統(tǒng)基于邊界以及劃分固定安全域的安全策略在此場(chǎng)景下已經(jīng)無從應(yīng)對(duì)。
此外,在網(wǎng)絡(luò)空間安全新背景下,信息化基礎(chǔ)設(shè)施與安全體系分別建設(shè)的思路已經(jīng)不再適用。安全體系建設(shè)理念必須從“查漏補(bǔ)缺”向“系統(tǒng)規(guī)劃”進(jìn)化,即安全規(guī)劃必須在信息化基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃中同步考慮,做到同步規(guī)劃、同步建設(shè)、同步運(yùn)營(yíng)。
對(duì)于應(yīng)用現(xiàn)代化過程的安全防護(hù),需要遵循和實(shí)施以下原則:
“吾恐季孫之憂,不在顓臾,而在蕭薔之內(nèi)也”,隨著云原生、容器、DevOps、編排等技術(shù)的不斷發(fā)展,應(yīng)用現(xiàn)代化的安全戰(zhàn)略也需要完成從“傳統(tǒng)基于邊界防護(hù)的安全”模式向“面向現(xiàn)代化的內(nèi)生安全”模式的轉(zhuǎn)變。
作者:虎符智庫專家、資深云安全產(chǎn)品經(jīng)理 曾達(dá)
本文轉(zhuǎn)載自:虎符智庫