导读：在激烈的市场竞争条件下，企业既要进行业内的竞争，还要防止跨界黑马杀进来被升维打击而造成利润下降，这就需要保持竞争力，需要让自己的客户有更好的体验。
企业在通过IT手段提升业务竞争力和客户体验的时候，需要选一些比较新的技术架构和工具。正是由于PaaS、DevOps、微服务可以直接为业务带来收益，因此受到了企业极大的重视。
接下来，我们将讨论企业数字化转型的步骤。
作者：魏新宇、郭跃军
来源：大数据DT（ID：bigdatadt）
01 企业数字化转型之PaaS
PaaS的全称为Platform-as-a-Service，平台即服务。在Docker出现以前，企业IT的建设更多是围绕IaaS进行的。而IaaS的基础包括计算虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟化，在此之上构建云管平台。
在虚拟化层面，最为著名的公司当属VMware。传统UNIX服务器的落幕、x86服务器的崛起，很大程度得益于VMware公司的vSphere虚拟化技术。虚拟化中的高可用（HA）、在线迁移（vMotion）等特性，很大程度上弥补了（与UNIX服务器相比）早期x86服务器的稳定性相对较差的缺点。
2010年1月，OpenStack第一个版本发布，开启了开源界私有云IaaS建设的热潮。但在2012年Docker出现后，很多IT企业和行业客户将IT的重点迅速从OpenStack转向Docker，原因何在？
不管是vSphere还是OpenStack，其面向对象都是虚拟机。对于企业而言，虚拟化实现了操作系统和底层硬件的松耦合，但虚拟机承载的是操作系统，我们依然需要在操作系统中安装应用软件。
而Docker可以在容器中直接运行应用（如Tomcat容器镜像），这比虚拟机更贴近于应用，更容易实现应用的快速申请和部署，极大地促进了容器云PaaS的迅速发展。
到目前为止，绝大多数的企业级PaaS产品是以Docker、Kubernetes为核心的，红帽（Red Hat）的OpenShift3也是如此。OpenShift4更进一步引入了CRI-O，这样OpenShift可以承载更多容器运行时：runc（由Docker服务使用）、libpod（由Podman使用）或rkt（来自CoreOS）。
2018年第四季度，全球著名的调研机构Forrester对企业容器平台（ECP）软件套件进行了评估，并确定了全球最重要的8个企业容器平台提供商：Docker、IBM、Mesosphere、Pivotal、Platform9、Rancher Labs、Red Hat和SUSE，参见图1-1。
▲图1-1 Forrester咨询公司2018年第四季度发布的企业容器平台调研报告
红帽的OpenShift整体表现是非常优秀的（Red Hat处于Leaders象限且Market presence较高）。
02 PaaS、DevOps与微服务的关系
PaaS、DevOps、微服务的概念很早就出现了。广义上的微服务和DevOps的建设包含人、流程、工具等多方面内容。IT厂商提供的微服务和DevOps主要是指工具层面的落地和流程咨询。
在Kubernetes和容器普及之前，我们通过虚拟机也可以实现微服务、DevOps（CI/CD），只是速度相对较慢，因此普及性不高（想象一下通过x86虚拟化来实现中间件集群弹性伸缩的效率）。而正是容器的出现，为PaaS、DevOps工具层面的落地提供了非常好的承载平台，使得这两年容器云平台风生水起。
这就好比4G（2014年出现）和微信（2011年出现）之间的关系：在3G时代，流量费较贵，大家对于微信语音聊天、微信视频也不会太感兴趣。到了4G时代，网速提高而且收费大幅下降，像微信这样的社交和互联网支付工具才能兴起和流行。
Docker使容器具备了较好的可操作性和可移植性，Kubernetes使容器具备企业级使用的条件。而IT界优秀的企业级容器云平台——OpenShift，又成为DevOps和微服务落地的新一代平台。
OpenShift以容器技术和Kubernetes为基础，在此之上扩展提供了软件定义网络、软件定义存储、权限管理、企业级镜像仓库、统一入口路由、持续集成流程（S2I/Jenkins）、统一管理控制台、监控日志等功能，形成覆盖整个软件生命周期的解决方案。
所以说，OpenShift本身提供开箱即用的PaaS功能，还可以帮助客户快速实现微服务和DevOps，并且提供对应的企业级服务支持。
03 企业数字化转型之DevOps
DevOps中的Dev指的是Development，Ops指的是Operations，用一句话来说，DevOps就是打通开发运维的壁垒，实现开发运维一体化。
1. 从瀑布式开发到敏捷开发
谈到DevOps的发展史，我们需要先谈一下敏捷开发。
软件工程的方式有其优点，但也带来了不少问题。最关键的一点是：软件不同于工程。通过工程学建造的大桥、高楼在竣工后，人们通常不会对大桥或高楼的主体有大量使用需求的变更；但软件却不同。
对于面向最终用户的软件，人们对于软件功能的需求是会不断变化的。在瀑布式开发模式下，当客户需求发生变化时，软件厂商需要修改软件，这将会使企业的竞争力大幅下降。
传统的软件开发流程是：产品经理收集一线业务部门和客户的需求，这些需求可能是新功能需求，也可能是对产品现有功能做变更的需求。然后进行评估、分析，将这些需求制定为产品的路线图，并且分配相应的资源进行相关工作。
接下来，产品经理将需求输出给开发部门，开发工程师写代码。写好以后，就由不同部门的人员进行后续的代码构建、质量检验、集成测试、用户验收测试，最后交给生产部门。
这样带来的问题是，开发周期比较长，并且如果有任何变更，都要重新走一遍开发流程，在商场如战场的今天，软件一个版本推迟发布，可能到发布时这个版本在市场上就已经过时了；而竞争对手很可能由于在新软件发布上快了一步，而迅速抢占了客户和市场。
正是由于商业环境的压力，软件厂商需要改进开发方式。
2001年年初，在美国犹他州滑雪胜地雪鸟城（Snowbird），17位专家聚集在一起，概括了一些可以让软件开发团队更具有快速工作、适应变化的价值观的原则，制定并签署了软件行业历史上最重要的文件之一：敏捷宣言。
敏捷宣言中的主要价值观如下：
- 个体和互动高于流程和文档。
- 工作的软件高于详尽的文档。
- 客户合作高于合同谈判。
- 响应变化高于遵循计划。
有了敏捷宣言和敏捷开发价值观，必然会产生对应的开发流派。主要的敏捷开发流派有极限编程（XP）、Scrum、水晶方法等。至此，敏捷开发有理念、有方法、有实践。随着云计算概念的兴起以及云计算的不断落地，敏捷开发也实现了工具化。
2. 从敏捷开发到DevOps
谈到了敏捷开发，那么敏捷开发和DevOps有什么关系呢？敏捷开发是开发领域里的概念（上文已经介绍），以敏捷开发阶段为基础，有如下阶段：
敏捷开发→持续集成→持续交付→持续部署→DevOps
从敏捷开发到DevOps，前一个阶段都是后一个阶段的基础；随着阶段的推进，每个阶段概念覆盖的流程越来越多；最终DevOps涵盖了整个开发和运维阶段。正是由于每个阶段涉及的范围不同，因此每个概念所提供的工具也是不一样的。具体内容参照图1-2。
▲图1-2 从敏捷开发到DevOps的进阶
- 持续集成（Continuous Integration）：代码集成到主干之前，必须全部通过自动化测试；只要有一个测试用例失败，就不能集成。持续集成要实现的目标是：在保持高质量的基础上，让产品可以快速迭代。
- 持续交付（Continuous Delivery）：开发人员频繁地将软件的新版本交付给质量团队或者用户，以供评审。如果通过评审，代码就被发布。如果未通过评审，那么需要变更后再提交。
- 持续部署（Continuous Deployment）：代码通过评审并发布后，自动部署到生产环境，以交付最终用户使用。
DevOps是一组完整的实践，涵盖自动化软件开发和IT团队之间的流程，以便他们可以更快、更可靠地构建、测试和发布软件。
04 企业数字化转型的实现
1. 企业业务中台的建设
近两年，很多国内的企业都在谈业务中台建设。那么，什么是业务中台？实际上，业务中台是相对于“前台”和“后台”而言的。
前台由各类业务系统前端平台组成。每个前台系统就是用户接入点，即企业的最终用户直接使用或交互的系统。如网站、手机App、微信公众号等。前台是以用户为中心的互联网敏态业务。互联网公司先有前台业务，通过将通用业务下沉形成业务中台。
后台是企业的核心业务系统，例如财务系统、仓库物流管理系统等，这类系统构成了企业的后台。后台承载稳态业务。相比于互联网公司，企业客户先有传统业务系统，后有互联网 业务。由于后台更多的是保证核心业务的稳定运行，它并不能很好地支撑前台快速创新响应用户的需求。
但在目前阶段，对于企业而言，客户的体验又是非常重要的，因此企业通过建设中台解决前台的创新问题。通过构建中台，企业将后端业务资源服务化，用以支撑前端全渠道业务、互联网业务和以客户为中心的敏态业务，如图1-3所示。
▲图1-3 业务中台的实现方式
整个业务中台的全景图，将包含PaaS平台、DevOps、微服务治理以及微服务API管理、分布式集成与流程自动化，如图1-4所示。
▲图1-4 业务中台全景图
接下来，我们介绍企业数字化转型的步骤。
2. 企业数字化转型步骤
笔者在日常工作中，接触了大量企业客户数字化转型的案例，归纳整理出通常的转型步骤，如图1-5所示。
▲图1-5 企业转型步骤
图中的纵坐标为业务敏捷性，企业业务敏捷性方面的转型通常包含以下几步：
- 第一步：构建PaaS平台。PaaS平台为开发人员提供了构建应用程序的环境，旨在加快应用开发的速度，实现平台即服务，使业务敏捷且具有弹性。近几年容器技术的崛起更是促进了PaaS的发展，红帽OpenShift就是首屈一指的企业级容器PaaS平台。
- 第二步：基于PaaS实现DevOps。PaaS平台是通过提高基础设施的敏捷而加快业务的敏捷，而DevOps则是在流程交付上加快业务的敏捷。通过DevOps可以实现应用的持续集成、持续交付，加速价值流交付，实现业务的快速迭代。
- 第三步：实现微服务治理。通过对业务进行微服务化改造，将复杂业务分解为小的单元，不同单元之间松耦合、支持独立部署更新，真正从业务层面提升敏捷性。在微服务的实现上，客户可以选择采用Spring Cloud，但我们认为Istio是微服务治理架构的未来方向。
- 第四步：实现微服务高级管理。在微服务之上实现API管理、微服务的分布式集成以及微服务的流程自动化。通过API管理帮助企业打造多渠道的生态，最终实现API经济。通过微服务的分布式集成和流程自动化，企业可实现统一的业务中台。
图中横坐标是业务健壮性的提升，通常建设步骤为：
- 第一步：建设单数据中心。大多数企业级客户，如金融、电信和能源客户的业务系统运行在企业数据中心内部的私有云。在数据中心建设初期，通常是单数据中心。
- 第二步：建设多数据中心。随着业务规模的扩张和重要性的提升，企业通常会建设灾备或者双活数据中心，这样可以保证当一个数据中心出现整体故障时，业务不会受到影响。
- 第三步：构建混合云。随着公有云的普及，很多企业级客户，尤其是制造行业的客户，开始将一些前端业务系统向公有云迁移，这样客户的IT基础架构最终成为混合云的模式。
企业的IT基础架构与业务系统是相辅相成的。在笔者看到的客户案例中，很多客户都是两者同步建设，实现基于混合云的PaaS、DevOps和微服务，并最终实现基于混合云构建企业业务中台。
关于作者：魏新宇，现为红帽资深解决方案架构师。在IaaS PaaS方面有丰富的经验，致力于开源解决方案在企业中的推广和应用。从售前角度主导了红帽在金融 汽车行业PaaS多个项目。
郭跃军，现为yamaxun AWS专业服务团队云架构咨询顾问。在2019年4月之前任职于Red Hat，担任PaaS咨询顾问。从2015年接触容器技术并开始学习OpenShift，参与了很多OpenShift项目的竞标PoC 咨询和落地实施，帮助很多企业实现了数字化转型。
本文摘编自《OpenShift在企业中的实践：PaaS DevOps微服务》，经出版方授权发布。
延伸阅读《OpenShift在企业中的实践》
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