北京大学信息化与信息管理研究中心秘书长、中国新一代IT产业推进联盟秘书长    姚乐   
 

　　尊敬的各位领导、各位专家、各位学员大家上午好！我给大家带来的题目是在信息化领域里相对比较新的领域，微服务架构。我的演讲主题是，微服务架构带来的行业应用变革。

 

　　其实微服务出现的时间不短了，但是为什么现在这么重视它，我们还是从互联网转型这个话谈起，然后讲讲什么是微服务架构，然后看看对我们行业的变革会有什么样的变革。互联网转型，其实大家都知道，为什么要转型我不多谈，我们要谈的是互联网转型要转型什么。第一，以职能为中心转向以用户为中心。我们过去的信息化更多的是从部门的职能是怎么样做的，有什么样的流程，然后去做系统。下一步的信息化更多的是以用户为中心。为什么是以用户为中心？我们要看用户到底需要什么，在什么样的场景下需要什么样的信息支持。过去我们只在内部做很多系统，其实用户体验也非常的不好，用户需要的东西也没有。

       下一步我们的信息化更多的是从外往内，而不是过去的从内往外。第二，从流程驱动转向数据驱动。过去都是看业务流程是什么样的，流程中间需要什么样的数据来支持。随着移动互联网、物联网这些数据的产生，根据数据的分析判断或者驱动新的流程，所以新的应用场景是由数据来驱动的。第三，从事后录单转向现场数据自动采集。过去的信息化都是靠人工输入，发生的业务就输入一些信息进去。今后由于移动互联网和物联网实时数据的采集，我们做好实时的在现场的采集，反而不需要人工做采集、手工录入。第四，从封闭系统转向开放系统。过去的系统都是封闭式的，开发它的时候没有考虑到开放、没有考虑到互联或者被谁调用。今后的系统开发出来，应该是微服务的方式，它是暴露API，我不需要知道我被谁调用、被调用多少次，我在开发时就做到是一个开放的系统，暴露API。第五，从单机架构转向分布式架构。总体来讲，我们过去的信息化都是基于单机的架构。尤其是从信息化来讲，俗称叫IOE架构，在单机上做的整个基础设施，包括上面的应用、数据库都是基于IOE结构写的，下一步要转向分布式。分布式是从基础设施一直到应用都要做到分布式。为什么要转向分布式？是因为要做到弹性可扩展，满足大量的并发、交互和大的用户量和数据量。这是第五个转型。第六个转型，从中心化治理转向去中心化自治。过去的信息化走到今天，到SAO这样一个阶段大家知道还是中心化治理的阶段，我们靠这样的总线来做交互、路由，那么下一步我们在微服务的模式下面是事件的驱动，服务之间他们如何去被调用、如何去走流程是通过事件驱动的，而不是中心化的思路做治理，更多的是去中心化的自治。

 

　　转型我用一个例子来讲，用美国的工业互联网谈一下我的看法。前不久我在苏州的演讲里面也提到这样一个观点，就是说德国在搞工业4.0，美国在做工业互联网，中国在搞中国制造2025，那么中国的智能制造我认为应该走美国工业互联网的路线而不是德国工业4.0的路线。德国工业4.0核心是三个集成，端到端的集成、纵向集成、横向集成，它是基于CPS这样一个平台，CPS是美国人提出来的。德国的工业4.0，实际上是在原有的系统和原有德国软硬件的优势基础上来在一个愿景下面做到一个包装。端到端的集成，从研发设计到客户服务，还是横向的集成从供应链的管理，我的供应商到生产再到客户，还是纵向的集成，从底层的自动化MES到上面的ERP决策，所有这些大家看，目前我所能看到的都是基于传统的软硬件基础上把它包装成大集成的概念。但是我们看美国的工业互联网的思路是什么？美国工业互联网思路，它底层的技术架构完全是互联网的技术架构，基于云平台、大数据平台，在上面有微应用，我认为这是未来的趋势。美国工业互联网反映的是三种融合，德国是三种集成。三种融合就是IT、CT和AT的融合，IT是信息技术、CT是通信技术、AT是自动化技术，这三种技术都要融合到互联网技术平台上。过去IT技术是单机的、IOE架构的，它不是互联网技术架构的，它不是可扩展分布式的，我们说IT也要向云计算、大数据分布式的技术架构上转。通信技术也是，例如小鱼，基于互联网的通信技术已经在我们的企业里面会慢慢的普遍开来，过去传统的通信技术，像电信部门做的通信技术将会在企业应用越来越少。还有自动化的技术，过去自动化的控制、自动化的系统现在也要基于互联网技术来做，因为我们说设备开始被软件所定义，软件定义的设备、软件定义的装备、软件定义的工厂，所有背后都是靠云和大数据来支撑。美国的工业互联网我认为是个换代的思路，也就是说看底层整个是基于互联网的技术架构，在定义下一代的制造。大家知道GE说，GE未来是一个软件企业，为什么？因为所有一切是被软件所定义，背后是云平台、大数据平台的支撑。

        从这个角度来讲，我们看一下GE打造的工业互联网平台Predix是个什么样的平台。前端通过连接，所有的设备、资产，端到端所有跨业务流程的，包括合作伙伴、客户所有这些东西都通过云平台的连接，设备产生的数据、产品的数据都基于云方式存储，在云上。有了数据，数据驱动各种创新的应用，通过融合分析可以得出很多的洞察，包括设备的可预测性维护等等。这个工业互联网平台底层就是PaaS和IaaS，上面就是微服务的架构。整个应用架构是朝微服务的方式转型，不管是对资产的，就是设备、装备还有各种分析的服务、数据存储服务、安全服务、运营服务都是基于这样一个平台在打造下一代微服务的架构、微服务的应用。数据架构方面从融合的大数据架构转型。左边，我们说通过物联感知，各种各样的数据在产生，这些数据通过数据的管道结构化，这些结构化的数据怎么存储、非结构的数据怎么存储，对于需要实时处理的数据怎么存储计算，对于一些不需要实时处理的数据怎么存储，这里面会进入到一个融合的大数据的架构基础上去做数据的存储和计算。有了数据的基础上我们再做一些分析和利用。

 

　　从互联网转型我们就可以看到为什么需要微服务的架构。实际上它的原动力是几个方面，第一就是快速的创新。在互联网时代我们需要快速的创新。不像过去，我们做一个系统花了很长时间，半年甚至一年搞出来，我们需要快速创新，还可以随时随地的服务。我们的服务需要随时的连接。还有网络的规模，也就是说我们的服务，我们可能随时要被大量的人访问、数据随时大量的产生，这样一种大量数据的产生、大量用户访问的规模也需要有一种新的弹性架构支撑它。还有以移动为中心的用户体验。所有这些导致我们要基于微服务架构构建一种原生的云应用。这里面叫原生的云应用，是因为过去很多的云应用，尤其是把过去IOE架构放到了云上，原生的云应用是什么？就是在互联网的基础平台上基于微服务架构开发的应用，它是弹性可扩展的，可以支持大并发大交互。总之未来业务的敏捷一定要依赖于敏捷的IT，实际上我们一直在追求敏捷的IT，那么敏捷的IT到底是什么。

 

　　我们再谈一下对微服务架构的认识。什么是微服务？微服务简单来讲就是细粒度的独立的服务，细梯度就是每一个服务就做一件事情，把它做好。这有什么好处？这个服务当我去更新它不需要考虑别的服务。还有一个很重要的特点就是独立，独立开发测试部署独立变更。这个好处就是每一个服务当我要更改它的时候，我可以独立的改它、测试它，当我更新它的时候我还有其他的服务可以使用，原来的服务可以继续用，因为是分布式的，只不过是把一部分的进行测试新的服务，合适了就上线，逐步的替代原有的服务。细粒度和独立是它两个最主要的特征，从架构的角度来讲，它是相当于过去的单体架构来看的。过去是单体架构，虽然做到了SOA面向服务了，但是这些服务都只是分了模块，没有成为独立的服务，他们都是访问统一的数据库。在微服务架构里面这些服务都是独立部署的，服务是独立开发测试变更。这些服务都有自己的数据，这是微服务架构。这有什么好处呢？在单体架构下做一个变更修改，不得不把整个系统重新部署一遍，这个时间周期会很长，而且牵一发动全身。微服务，每个单个的服务都可以独立的变更和部署。刚才杨部长讲到传承与创新，微服务架构不是凭空而来的，包括在SOA基础上，从最早的CGI,到MVC，到SOA，再到MSA。MSA它跟SOA相比新的特征是什么？一是独立部署、快速迭代、持续交付。每一个服务，过去的SOA里面每一个模块不是独立部署的。独立部署很重要，因为独立部署可以做到快速迭代。持续交付，永远的测试版，这个系统没有完成时，永远在改，因为我的服务只要有新的时候就改它，哪些服务不用了让它休眠就完了，这样的话就可以做到持续的交付。再一个我只对需要的部分进行扩展，比如说某一个功能用户大量在使用我就把资源配给它，过去只是基于单块进行扩展。现在加入注册量很大，我们就把注册的服务根据它的访问系统自动的把资源配给它。而过去是整快的结构，需要整块进行扩展。还有一个是拥有自己的数据，每个服务都拥有自己的数据，给数据治理也带来了新的要求，还有去中心化的服务治理。

 

　　最后基于微服务架构的应用创新，我们说互联网的连接在改变一个个的应用场景，比如说拼车、滴滴打车，出门前就可以把车叫好，在北京还有回家吃饭的app，在周边的人做了饭就给你送过来，类似于这样的应用的连接，移动app连接一个个人，把碎片化的需求对接起来改变一个个应用场景。还有物联网的场景也在改变物联的场景，像智能制造，很多领域由于物的连接，实时数据的产生、实时分析，这些应用场景会带来我们的传统IT系统，都将面临着重构，因为这种场景下面需随时交付、随时大量用户的并发、随时大量数据的采集，特别是物联网大量的交互，传统的IT架构是无法支撑这样的大量的并发和大量数据的存储处理，这个时候就需要云基础设施和微服务架构构建一个快速迭代，它也为我们提供一个新的条件。就是底层有一个云基础设施，包括PaaS、IaaS，在这样的基础上快速构建微服务，从上到下都是弹性可扩展的。随着交互量自动就支持它，这样的话基于微服务架构我们就要重构应用系统来支持业务的转型和快速创新，这是我们各行业面临的一个机会。

 

　　怎么做这件事情呢？第一就是我们面临的最大的问题就是怎么面对遗留系统的问题，国际上已经形成了一些经验，两条腿走路，第一条腿要卡住遗留系统，另外就是要新功能一定要微服务来做。所以慢慢的我们在遗留系统的周边慢慢的长出了一个个的微服务。当然你需要云的平台来支撑，这样的平台可以是公有云也可以是私有云，就是在云基础设施上快速构建微应用。当然刚开始遗留系统服务也需要通过API的方式发布出来，慢慢的当一些新的他无法满足的时候就创建一个个新应用替代它，慢慢的遗留系统就会卡死。总体来讲，怎么做好微服务，一个是文化上要从烟囱式的开发走向持续的开发和交付，一边开发一边测一边交付，从大项目交付走向持续交付。过去都是做大项目，一做就是半年一年，现在是持续交付，没有完成时，永远都是测试版。还有一个是从中心化治理到去中心化自治。组织上要构建两个非常重要的团队，过去我们有个CTO办公室，一个PMO办公室，是这种结构。以后两个很重要的一个团队就是云基础设施团队，云基础平台，哪怕用公有云也需要这样的团队知道怎么用这些公共的基础云。

       还有一个就是微服务架构业务能力团队，因为每个服务都是处理一块业务，过去都是做项目，现在不再是做一个个大项目，而是做一个个微服务，需要业务能力的团队，它就是业务能力的开发。还有在技术上要拆分，我们的应用要拆分成微服务，应用拆分了数据也要拆分，做容器镜像，通过容器的方式快速的部署，从总线路由到事件驱动。过去我们都是从过总线来路由到事件驱动。总体上讲，第一是分布式，整个的不管是今天谈微服务、云、大数据，所有的互联网技术核心就是分布式。我们一直在拆，不断的拆，最早从把数据从应用里面拆出来，数据又拆成交易数据、缓存数据，应用也是拆成前端、后端。根据并发量，应用也不断的拆成微服务。所以整个来讲，技术的发展就是不断的拆分，使它变的弹性、可扩展，变成可以独立的更新。有一个重要的就是API Gateway，API的网关，今后是个API的经济，我们的内部API、外部API怎么使用它，各种各样的SaaS服务就是通过API使用它。未来的应用的使用就像Appstore的模式，很多的API就是一个个的商品，我们能调用它，很多API可以组合成一个商品、一个APP，也有可能某一个API直接提供一种服务，也有可能是微服务组合成一个服务。

 

　　怎么做好这件事情？一要有应用、二要有产业、三要有人才。第一：我们有几千个CIO学员，我们学院在一些学员单位做示范工程。第二：通过2015年成立的中国新一代IT产业推进联盟，我们在把新的产业力量做一些整合第三：因为现在高校里面主要是在大数据的专业，我们成立了高校大数据教育联盟，在做人才的培养。整个来讲我们是三位一体来推进，从应用的示范工程到技术的整合，通过联盟，把今天包括下午我们有很多都是我们联盟重要的合作伙伴，都是新的技术厂商，他们来引导我们朝一个新的模式转型。谢谢大家！