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云原生应用架构在高校信息化建设中的实践
1
目录
1. 云原生概述 3
2. 组织与赋权 3
3. 敏捷性基础架构 3
4. 持续交付 4
5. 微服务 6
6. 问题与挑战 9
2
1. 云原生概述
云原生(Cloud Native)概念是由 Pivotal 的 Matt Stine 在 2013 年首次提出的。这个概念得到
了各方的不断完善,内容越来越丰富,目前已经包括了 DevOps(Development 和 Operations
的组合)、持续交付(Continuous Delivery ,CD)、微服务(Micro Services)、敏捷基础设施(Agile
Infrastructure)和十二要素(The Twelve-Factor App)等几大主题。这个概念不但包括根据业
务能力对企业(高校)进行文化、组织架构的重组与建设,也包括方法论和原则,以及具体的操
作工具。采用基于云原生的技术和管理方法,可以更好地从云中诞生业务,也可以把业务迁移
到不同的云中,从而享受云的高效与持续服务的能力。
2. 组织与赋权
云原生架构的应用,不仅仅是技术的应用,还需要组织架构的调整,尤其是在高校,信息化部
门的职责和组织架构都需要进行调整。上海海事大学信息化办公室在 2016 年对组织架构进行
了调整,新成立了负责信息系统构建和运营的广义数据中心部门。该部门重新修订了校内与信
息应用系统建设相关规章制度,梳理了现有业务系统和各类资源,并从上到下获得管理的职权,
从而为云原生架构开发业务系统提供了制度保障、权力保障。
3. 敏捷性基础架构
3
顾名思义,云原生是面向云而设计的架构,因此技术部分依赖于云计算的三层模型(IaaS、PaaS
和 SaaS)。为此,在部门成立时,学校把狭义的硬件数据中心管理职能从网络和基础设施部门
中脱离,划入到数据中心部门。为了适应云原生架构,以及高效简易地管理,学校对狭义的数
据中心进行了敏捷性改造,并在 2017 年完全实现了软件定义的数据中心(Software Defined
Data Center ,SDDC),为云原生应用架构打下了坚实的敏捷基础。这意味着开发人员可以随
时获取一套基础设施来服务于开发、测试、联调和灰度上线等需求。
4. 持续交付
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图 1 持续交付流程
为了满足业务需求变动,通过快速迭代,产品能够做到随时都能发布,上海海事大学研究了一
系列开发实践方法,包括持续集成、持续部署、持续发布。学校在内部部署了 GitLab 系统,
除了大规模第三方购买的软件外,学校将定制化开发的代码托管在自己的 Git 代码库中。GitLab
支持自动 CI/CD ,并且支持 Kubernetes 集群,这为软件系统的部署提供了最大程度地自动化
和最小的成本代价。基本架构可以参看图 1。
举例来说,学校数字门户是基于著名开源内容管理框架 Drupal 开发的。学校要求开发公司将
代码托管在学校的代码库中,并配置了一台测试环境。在系统需要更新时,必须在测试环境上
先验、演示无误后方可自动更新至生产环境;而在后续运维中,无论是安全补丁还是代码优化,
都必须采取该种模式。自动部署到生产环境中的工作无需人工操作,全部由代码实现。最终形
成了如图 2 所示的持续交付流程,这也践行了 DevOps。
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