支撐電網(wǎng)企業(yè)數(shù)字化轉型的一體化研發(fā)測試體系研究

楊永艷 劉丹 許穎

摘 要 伴隨著以“大云物移智”為代表的新一代信息通信技術的加速應用，電網(wǎng)企業(yè)需充分考量數(shù)字化變革帶來的驅動力，利用數(shù)字技術對傳統(tǒng)業(yè)務進行全方位、多角度、全鏈條的改造，構建集約化的平臺，提高IT生產(chǎn)力。本文針對電網(wǎng)企業(yè)數(shù)字化轉型過程中的業(yè)務構建需求，將DevOps理念和中臺思維進行結合，提出一體化研發(fā)測試體系構建方案，對開發(fā)測試環(huán)境中的云平臺、數(shù)據(jù)中臺、業(yè)務中臺等進行了架構設計，同時提出配套的DevOps工具體系、流程體系和運營支撐組織架構，對電網(wǎng)企業(yè)開展數(shù)字化轉型具有借鑒意義。

關鍵詞 一體化研發(fā)測試體系;云平臺;數(shù)據(jù)中臺;業(yè)務中臺;DevOps;數(shù)字化轉型

引言

伴隨著以大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動通信、人工智能、區(qū)塊鏈等為代表的新一代信息通信技術加速應用，以平臺、中臺經(jīng)濟為代表的互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟打破了以往按傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)及所屬行業(yè)劃分的界限，云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)服務為企業(yè)商業(yè)模式和組織形態(tài)變革提供了新型基本要素[1]，互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)跨界融合已成為新常態(tài)和大趨勢。電力企業(yè)作為傳統(tǒng)行業(yè)，需充分考量數(shù)字化變革的驅動力，以顛覆式創(chuàng)新視角迎接新一輪能源革命與數(shù)字革命交匯帶來的機遇與挑戰(zhàn)[2]。

數(shù)字化轉型是將數(shù)字技術應用到價值創(chuàng)造中去，而不是輔助的、單點上的改變。對于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)而言，數(shù)字化轉型是利用數(shù)字技術對傳統(tǒng)業(yè)務進行全方位、多角度、全鏈條的改造，其實施的關鍵步驟之一是深入推進“企業(yè)上云”[3]。企業(yè)進行數(shù)字化轉型的本質，一方面是解決業(yè)務問題，優(yōu)化現(xiàn)有業(yè)務流程，創(chuàng)造新的業(yè)務模式，追求客戶體驗;另一方面是打破豎井式研發(fā)模式，構建集約化的平臺，提高生產(chǎn)力。

在數(shù)字化時代，需以商業(yè)價值交付為目標實現(xiàn)IT和業(yè)務整合協(xié)同發(fā)展。IT部門基于敏捷理念的DevOps，實現(xiàn)對業(yè)務部門需求的快速響應，已經(jīng)成為企業(yè)應對數(shù)字化轉型的重要能力要求[4]。

除此之外，“中臺”也成為企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉型的重要抓手。中臺思維的本質就是通過數(shù)據(jù)貫通融合和功能開放共享，實現(xiàn)面向前臺的敏捷響應，降低研發(fā)成本，加速創(chuàng)新業(yè)務孵化[2]。中臺可分為數(shù)據(jù)中臺和業(yè)務中臺[2]。數(shù)據(jù)中臺通過數(shù)據(jù)建模實現(xiàn)跨業(yè)務域的數(shù)據(jù)整合和數(shù)據(jù)能力沉淀;通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)服務實現(xiàn)對于數(shù)據(jù)的封裝和開放共享，快速、靈活滿足應用的要求[5]。業(yè)務中臺將企業(yè)核心業(yè)務資源持續(xù)沉淀形成公共通用的共享服務中心，消除傳統(tǒng)煙囪系統(tǒng)和部門壁壘，實現(xiàn)資源共享和能力復用，幫助企業(yè)不斷提升用戶需求響應能力和前臺規(guī)?；瘎?chuàng)新能力[6]。

本文是將DevOps理念和中臺思維進行結合，提出電網(wǎng)企業(yè)一體化研發(fā)測試云環(huán)境體系的建設方案，除了對開發(fā)測試環(huán)境中的云平臺、數(shù)據(jù)中臺、業(yè)務中臺等進行架構設計外，還提出配套的DevOps工具體系、流程體系和運營支撐組織架構。該建設方案可有助于實現(xiàn)企業(yè)中臺戰(zhàn)略和DevOps體系落地，對電網(wǎng)企業(yè)開展數(shù)字化轉型具有指導意義。

1設計原則

一體化研發(fā)測試體系的設計原則包括三個方面：中心化、平臺化、服務化。

1.1 中心化

中心化就是中臺的本質。企業(yè)中臺建設從管理上破除了系統(tǒng)建設的“部門級”壁壘，將資源、系統(tǒng)和數(shù)據(jù)上升為“企業(yè)級”;從技術上將企業(yè)共性的業(yè)務和數(shù)據(jù)進行服務化處理，沉淀至相應的業(yè)務中臺和數(shù)據(jù)中臺，形成靈活、強大的共享服務能力，供前端業(yè)務應用構建或數(shù)據(jù)分析直接調用。

一體化研發(fā)測試環(huán)境在統(tǒng)一的、集中式的研發(fā)環(huán)境中落地企業(yè)中臺，使業(yè)務應用微服務的開發(fā)可以直接基于業(yè)務中臺和數(shù)據(jù)中臺的成果構建，從而使中臺價值完全發(fā)揮出來。

1.2 平臺化

平臺化是新技術、新工具的落地。在一體化研發(fā)測試環(huán)境中落地全套的云平臺技術組件，以及研發(fā)支撐工具、研發(fā)管控工具、監(jiān)控度量工具等，以技術推動研發(fā)效率的提升。

1.3 服務化

服務化是組織、流程的轉變，特別是員工心態(tài)和組織心態(tài)的轉型。一體化研發(fā)測試環(huán)境的建設不僅僅是平臺和工具的部署，更重要的是建立一支服務隊伍，為企業(yè)級業(yè)務應用開發(fā)提供端到端的技術支持。

2一體化研發(fā)測試體系設計

2.1 體系概述

一體化研發(fā)測試體系包括平臺層、中臺層、一體化研發(fā)測試工具層、運營支撐組織架構四個部分。如圖1所示。

2.2 平臺層

平臺層包括構成一體化研發(fā)測試環(huán)境的基礎設施和云平臺。云平臺是一體化研發(fā)測試環(huán)境的技術底座，統(tǒng)一管理和調配分布式研發(fā)環(huán)境的資源，提供資源服務和技術組件服務的能力。大數(shù)據(jù)相關服務、人工智能相關服務均部署在云平臺之上[7]。平臺層所包含的服務能力如圖2所示。

2.3 中臺層

（1）數(shù)據(jù)中臺

電網(wǎng)企業(yè)數(shù)據(jù)中臺整體架構分為三層：貼源層（基礎數(shù)據(jù)）、共享層（公共數(shù)據(jù)和萃取數(shù)據(jù)）、分析層（模型服務），通過應用構建需求迭代，沉淀共性數(shù)據(jù)及服務，形成企業(yè)級分析主題，并提供服務統(tǒng)一檢索與展示門戶，支撐企業(yè)管理、電網(wǎng)運營、客戶服務等數(shù)據(jù)應用[5]，如圖3所示。

如果企業(yè)已經(jīng)構建了業(yè)務中臺，則也應該部署在一體化研發(fā)測試環(huán)境中。各業(yè)務系統(tǒng)不再單獨建設共性應用服務，直接調用業(yè)務中臺服務，實現(xiàn)各業(yè)務前端應用快速構建和迭代。企業(yè)業(yè)務中臺建設本身是一個逐漸積累、不斷豐富的過程，需要持續(xù)迭代開展。為了實現(xiàn)更好的靈活性，業(yè)務中臺一般采用微服務的架構模式進行構建[8]。在一體化研發(fā)測試環(huán)境中，業(yè)務中臺在云平臺和DevOps組件的支撐下，共同為前端業(yè)務提供服務。圖4為電網(wǎng)企業(yè)業(yè)務中臺示意圖[8-9]。

2.4 一體化研發(fā)測試工具

一體化研發(fā)測試工具為業(yè)務應用提供端到端的工具支撐，覆蓋應用“需求→開發(fā)→測試→發(fā)布”的整個生命周期，提高業(yè)務研發(fā)測試效率，規(guī)范化業(yè)務研發(fā)測試過程。一體化研發(fā)測試工具包括：①集成開發(fā)工具。平臺層和中臺層都提供對應的軟件開發(fā)工具包（SDK），便于業(yè)務應用在開發(fā)階段依賴及調用相關接口，因此需要通過一個統(tǒng)一的開發(fā)工具來集成所有SDK，為開發(fā)人員提供一個開箱即用的工具。②用戶管理。管理企業(yè)用戶和個人用戶的注冊。③項目管理。提供基于敏捷開發(fā)模式的項目管理功能，包括需求規(guī)劃、迭代計劃、項目看板、項目報表、文檔管理等。④代碼管理。提供安全、可靠、高效的分布式代碼托管服務，包括代碼克隆、下載、提交、推送、比較、合并、分支等。⑤流水線管理。提供可視化、可定制的端到端自動交付流水線，縮短交付周期，提升交付效率。⑥編譯構建。提供可擴展的云上編譯構建服務，提供標準化的云上環(huán)境，支持主流編程語言、構建框架。⑦測試管理。提供一站式測試解決方案，覆蓋測試用例、測試計劃、測試執(zhí)行、測試報告等測試的各個環(huán)節(jié)，支持功能測試、接口測試、代碼掃描、移動測試等多種測試類型。⑧部署發(fā)布。提供可視化、一鍵式部署服務，與流水線無縫集成，實現(xiàn)部署環(huán)境標準化和部署過程自動化，提升部署效率。同時支持對已部署的應用進行升級，支持批量發(fā)布、灰度發(fā)布等。⑨開源鏡像倉庫。提供開源組件、開源操作系統(tǒng)及開源DevOps工具鏡像站，為用戶提供全面、高速、可信的開源組件、OS、工具下載服務。

2.5 運營支撐組織架構

運營支撐是一體化研發(fā)測試云環(huán)境能夠正常運轉并充分發(fā)揮作用的重要保障。核心IT團隊應更關注于提供云平臺各類服務和自動化工具的建設，以及共享業(yè)務組件的提煉。業(yè)務人員基于云平臺、數(shù)據(jù)中臺和業(yè)務中臺，從業(yè)務需求出發(fā)對業(yè)務應用系統(tǒng)進行定義。運營支撐組織架構是核心技術團隊對業(yè)務團隊的支撐體系，通過組織保障，使業(yè)務人員更加快速有效的理解和使用平臺及中臺的工具和服務，實現(xiàn)商業(yè)邏輯、業(yè)務語言和IT技術實現(xiàn)的一致性，保證交付效率以及商業(yè)價值的實現(xiàn)[4]。

一體化研發(fā)測試環(huán)境配套的運營支撐組織架構由技術服務部、工具產(chǎn)品部、平臺運維部三個部分構成，為應用開發(fā)和日常運維提供技術上的支持和服務。①技術服務部。主要為應用基于云平臺和中臺的開發(fā)提供咨詢、設計、培訓、客戶服務，由專家團隊、過程改進委員會、知識管理團隊、客服中心、教練團隊構成。②工具產(chǎn)品部。主要服務一體化研發(fā)測試環(huán)境中所部署的各類自動化工具的開發(fā)與升級，包括研發(fā)工具、測試工具和運維工具等。③平臺運維部。主要負責云平臺、數(shù)據(jù)中臺、業(yè)務中臺以及硬件基礎設施的日常運維工作，同時也負責平臺與中臺技術組件的二次開發(fā)與技術優(yōu)化工作。

3系統(tǒng)部署

3.1 云平臺及中臺部署

一體化研發(fā)測試云環(huán)境由云平臺來實現(xiàn)研發(fā)測試資源的統(tǒng)一管理和調度，數(shù)據(jù)中臺、業(yè)務中臺均部署在云環(huán)境中，并通過一定的技術手段實現(xiàn)研發(fā)、測試、生產(chǎn)環(huán)境之間的邏輯隔離，如圖5所示。

（1）資源面?；谠破脚_的資源隔離方式，可以構建不同的資源池，實現(xiàn)開發(fā)測試環(huán)境與生產(chǎn)環(huán)境的資源邏輯隔離。資源邏輯隔離包括計算、存儲、網(wǎng)絡等硬件資源的隔離，以及數(shù)據(jù)庫服務實例、數(shù)據(jù)中臺相關服務實例等軟件環(huán)境的邏輯隔離[11]。

（2）數(shù)據(jù)面。為了實現(xiàn)研發(fā)測試數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的隔離，需在構建數(shù)據(jù)中臺的研發(fā)專區(qū)與測試專區(qū)。開發(fā)專區(qū)的初始數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一導入，使用脫敏工具從歷史數(shù)據(jù)中抓取兩年的元數(shù)據(jù)和業(yè)務數(shù)據(jù)，元數(shù)據(jù)包含表結構、字段屬性、約束條件等信息;業(yè)務數(shù)據(jù)包括核心系統(tǒng)涉及的結構化、非結構化、采集量測數(shù)據(jù)。測試專區(qū)的數(shù)據(jù)在開發(fā)數(shù)據(jù)基礎上補充，當開發(fā)測試環(huán)境的數(shù)據(jù)不滿足測試使用時，依據(jù)需求單獨導入。

（3）業(yè)務中臺面。業(yè)務中臺的微服務基于云平臺來進行發(fā)布，通過在研發(fā)測試環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境發(fā)布不同的微服務集群，來實現(xiàn)業(yè)務中臺研發(fā)測試環(huán)境與生產(chǎn)環(huán)境的隔離[10]。

3.2 DevOps組件部署

DevOps組件的管理端可采用集中部署方式，與云環(huán)境中的多個資源池對接。DevOps組件管理端將貫通應用的開發(fā)環(huán)境、測試環(huán)境、仿真環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境，打通軟件交付的完整路徑。

3.3 研發(fā)終端部署

為滿足電網(wǎng)企業(yè)的安全防護要求，保證研發(fā)終端接入的安全可靠，本文按照專區(qū)、專網(wǎng)、專機的方式規(guī)范研發(fā)終端的安全接入和使用。

專區(qū)：建立獨立的物理研發(fā)場地，區(qū)域內至少部署有門禁和視頻監(jiān)控設施[12]。

專網(wǎng)：研發(fā)場地內網(wǎng)絡使用獨立網(wǎng)絡設備構建，不與其他辦公終端公用接入和匯聚層網(wǎng)絡設備，與研發(fā)云環(huán)境之間建立專線網(wǎng)絡（非互聯(lián)網(wǎng)專線，專用物理通道如SDH、POS等，延遲小于30ms，延遲大于30ms則建議到開發(fā)測試環(huán)境所在城市選址構建研發(fā)場地）。

專機：每個工位配置獨立的物理臺式電腦或瘦客戶電腦，操作系統(tǒng)按照企業(yè)相關信息安全規(guī)范部署桌面安全、防病毒等桌面安全管控軟件[13]。

4結束語

本文針對電網(wǎng)企業(yè)數(shù)字化轉型過程中的業(yè)務構建需求，將DevOps理念和中臺思維進行結合，提出一體化研發(fā)測試體系的構建方案，對開發(fā)測試環(huán)境中的云平臺、數(shù)據(jù)中臺、業(yè)務中臺等進行了架構設計，同時提出配套的DevOps工具體系、流程體系和運營支撐組織架構。在本文設計的體系架構指導下，可實現(xiàn)DevOps向業(yè)務端進行擴展，實現(xiàn)業(yè)務、IT開發(fā)運營的整合重構，支撐電網(wǎng)企業(yè)IT團隊內部從開發(fā)測試到技術運營的架構、流程、組織、文化優(yōu)化，助力企業(yè)數(shù)字化轉型。對于電網(wǎng)企業(yè)的研發(fā)測試體系構建具有借鑒意義。

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作者簡介

楊永艷（1983-），女，河北衡水人;畢業(yè)院校：中國人民大學，專業(yè)：計算機應用，學歷：碩士研究生，現(xiàn)就職單位：北京中電普華信息技術有限公司，研究方向：電力信息化、云平臺。