許亞倩

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，由于工業(yè)知識(shí)瑣碎、工業(yè)應(yīng)用復(fù)雜度高等問題，業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，使用微服務(wù)架構(gòu)將成為開發(fā)工業(yè)APP的主流方式。國外主流的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，如GE的Predix、西門子的 Mindsphere、施耐德的EcoStruxure等，都通過Cloud Foundry云平臺(tái)支持工業(yè)微服務(wù)組件的開發(fā)、部署和管理，從而達(dá)到簡化工業(yè)APP開發(fā)的目的。

事實(shí)上，隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來臨，工業(yè)微服務(wù)組件已成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的核心資產(chǎn)，構(gòu)建微服務(wù)核心生態(tài)已成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)競爭的新高地。GE的 Predix平臺(tái)在工業(yè)微服務(wù)領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先水平，其經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌驗(yàn)樘嵘覈I(yè)微服務(wù)能力提供有效借鑒。

Predix部署先進(jìn)微服務(wù)生態(tài)的經(jīng)驗(yàn)

● 完善業(yè)務(wù)層，提供豐富的工業(yè)微服務(wù)組件資源。

微服務(wù)組件是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的核心資產(chǎn)，也是國內(nèi)外各大主流工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的重點(diǎn)建設(shè)方向之一。Predix平臺(tái)以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向，為滿足不同場景下解決方案的快速定制，為合作伙伴和用戶提供了豐富的微服務(wù)組件資源。目前，Predix平臺(tái)對用戶開放的微服務(wù)組件達(dá)上百個(gè)，服務(wù)范圍覆蓋資產(chǎn)服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)和分析服務(wù)。

● 夯實(shí)支撐層，提供便捷的微服務(wù)管理功能。

大量微服務(wù)組件導(dǎo)致了管理及調(diào)用的復(fù)雜性，特別是在微服務(wù)組件數(shù)量極多的情況下更為明顯，因此，為用戶提供微服務(wù)管理功能至關(guān)重要。Predix為開發(fā)者提供目錄、分類和編排等功能。目錄用于管理所發(fā)布的微服務(wù)組件。微服務(wù)組件開發(fā)者可以通過REST API和UI將元數(shù)據(jù)（Metadata）添加到目錄條目中以方便用戶搜索；工業(yè)應(yīng)用程序開發(fā)人員可以根據(jù)特定分類瀏覽或搜索分析。分類是對目錄中托管的微服務(wù)組件根據(jù)其位置進(jìn)行分類。這為相關(guān)微服務(wù)提供了結(jié)構(gòu)化方法，且有助于分析檢索。編排是執(zhí)行微服務(wù)組件間的協(xié)調(diào)工作。通過編排，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)規(guī)則、定時(shí)器和事件處理分析對一系列微服務(wù)進(jìn)行調(diào)度。另外，編排還能夠定義微服務(wù)之間的數(shù)據(jù)流，使一個(gè)微服務(wù)的輸出成為另一個(gè)微服務(wù)的輸入。值得注意的是，為微服務(wù)提供編排功能是Predix平臺(tái)的獨(dú)特之處。

● 強(qiáng)化安全保障，提供多維度保障的工業(yè)級(jí)安全。

微服務(wù)開發(fā)及運(yùn)維的安全保障至關(guān)重要，既要建立安全的開發(fā)環(huán)境，又要保障微服務(wù)組件構(gòu)建工業(yè)應(yīng)用程序的運(yùn)行安全。Predix平臺(tái)提供開發(fā)和運(yùn)行安全流程、持續(xù)監(jiān)控、應(yīng)用級(jí)別安全服務(wù)。開發(fā)運(yùn)行安全流程保障安全的開發(fā)環(huán)境。

我國工業(yè)微服務(wù)發(fā)展存在三個(gè)問題

● 認(rèn)識(shí)片面化、理解簡單化。

一是對微服務(wù)認(rèn)識(shí)的片面化。不少企業(yè)認(rèn)為，使用微服務(wù)可以將所有工業(yè)技術(shù)原理、行業(yè)知識(shí)、基礎(chǔ)模型進(jìn)行模塊化，過于強(qiáng)調(diào)知識(shí)的復(fù)用性，而忽略了其“服務(wù)”的本質(zhì)。二是對微服務(wù)架構(gòu)理解簡單化。不少企業(yè)認(rèn)為，工業(yè)微服務(wù)組件通過組合即可構(gòu)建工業(yè)APP，對于工業(yè)軟件使用微服務(wù)架構(gòu)重寫、開發(fā)及組件間的輕量級(jí)通信難度估計(jì)不足。三是對微服務(wù)期望過高，將工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用程序上云重寫及工業(yè)APP開發(fā)的不確定性全部交給未來的微服務(wù)架構(gòu)。

● 建設(shè)能力落后， 盲目性、零散化發(fā)展。

一是整合控制系統(tǒng)、工業(yè)資產(chǎn)、通信協(xié)議、管理工具、專業(yè)軟件等各類資源的能力不足。根本原因在于我國工業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，工業(yè)機(jī)理、工藝流程、模型方法方面的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)積累不足。二是微服務(wù)資源池覆蓋面不夠廣泛，同質(zhì)化現(xiàn)象比較嚴(yán)重。三是微服務(wù)開發(fā)的業(yè)務(wù)導(dǎo)向性不強(qiáng)。國外平臺(tái)微服務(wù)的構(gòu)建一般是業(yè)務(wù)導(dǎo)向性。

首先對業(yè)務(wù)進(jìn)行服務(wù)化拆分，對業(yè)務(wù)域進(jìn)行橫向拆分，對功能進(jìn)行縱向拆分，再梳理和抽取可利用微服務(wù)構(gòu)建的核心功能模塊和公共功能模塊。但由于業(yè)務(wù)不發(fā)達(dá)，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)微服務(wù)資源池存在為建設(shè)而建設(shè)的問題。四是缺少專注工業(yè)微服務(wù)開發(fā)的創(chuàng)新企業(yè)。國外有第三方協(xié)助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)共同完善微服務(wù)組件資源池，比如SAP、IBM等解決方案提供商，Atos、Evosoft、Cisco等系統(tǒng)集成商，Uptake等工業(yè)APP開發(fā)商等，而國內(nèi)幾乎還沒有專注工業(yè)APP和微服務(wù)的創(chuàng)新公司。

● 管理保障不配套，核心生態(tài)不完整。

一是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)沒有配套管理工具。缺少分類、目錄和編譯功能，會(huì)影響用戶復(fù)用微服務(wù)，這一問題隨著微服務(wù)數(shù)量的增加將更加明顯，并反過來影響工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上微服務(wù)的發(fā)展。二是缺少良好的監(jiān)控工具，這是造成服務(wù)中斷的重要原因之一。在微服務(wù)架構(gòu)中，如果無法知曉系統(tǒng)的狀態(tài)，在系統(tǒng)故障時(shí)會(huì)導(dǎo)致最終的失敗。三是缺少配套的安全保障措施。對我國大部分工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)而言，針對微服務(wù)的安全保障還未提上日程，缺少針對細(xì)粒度的認(rèn)證和授權(quán)的基本功能，更缺乏在部署之前建立基準(zhǔn)并突出潛在安全問題的能力。

幾點(diǎn)建議

● 強(qiáng)化技術(shù)支撐， 提高微服務(wù)開發(fā)核心能力。

一是針對微服務(wù)架構(gòu)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用，研究優(yōu)化解決方案。面臨的問題包括計(jì)算效率、異步通信、邊界劃分、版本管理和升級(jí)協(xié)調(diào)等。二是針對支撐業(yè)務(wù)層的服務(wù)管理和安全保障功能進(jìn)行研發(fā)。服務(wù)功能包括持續(xù)集成、DevOps、端到端的交付、解耦、負(fù)載均衡、服務(wù)注冊、服務(wù)發(fā)現(xiàn)和服務(wù)訂閱等；安全保障功能包括認(rèn)證、授權(quán)、準(zhǔn)入、預(yù)警告警、日志、監(jiān)控、通知等。三是搶先展開測試技術(shù)的研究。微服務(wù)的測試包括單元測試、接口測試、集成測試和行為測試等，這些技術(shù)能夠保證微服務(wù)組件的高可用性，更重要的是，能為以后的標(biāo)準(zhǔn)研究工作提供基準(zhǔn)。

● 提倡業(yè)務(wù)導(dǎo)向， 集聚多主體推動(dòng)資源池建設(shè)。

一是鼓勵(lì)業(yè)務(wù)導(dǎo)向性開發(fā)。以解決實(shí)際業(yè)務(wù)問題為核心，梳理和抽取核心服務(wù)和公共服務(wù)，立足實(shí)用性角度，觸發(fā)微服務(wù)動(dòng)能。二是大力支持 IT企業(yè)、OT企業(yè)和CT企業(yè)聯(lián)合建設(shè)微服務(wù)資源池。IT企業(yè)、自動(dòng)化供應(yīng)商提供底層云平臺(tái)和智能傳感器支撐，加強(qiáng)數(shù)據(jù)服務(wù)和分析類微服務(wù)開發(fā)；OT企業(yè)提供工業(yè)知識(shí)，助力資產(chǎn)服務(wù)類微服務(wù)開發(fā)；CT企業(yè)提供微服務(wù)輕量級(jí)通信支撐。三是構(gòu)建微服務(wù)開源的開發(fā)者社區(qū)，形成創(chuàng)新生態(tài)。打造完整的開發(fā)環(huán)境及社區(qū)，吸引并鼓勵(lì)開發(fā)者進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)及技術(shù)經(jīng)驗(yàn)交流共享。

● 進(jìn)行生態(tài)引領(lǐng)，創(chuàng)新組織管理方式。

一是成立面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的跨領(lǐng)域行業(yè)組織，對微服務(wù)實(shí)行統(tǒng)一管理措施，完善上線審核機(jī)制，保證微服務(wù)組件快速上線。二是成立微服務(wù)測評機(jī)構(gòu)，保障可靠性，對微服務(wù)組件接口、數(shù)據(jù)應(yīng)用、異步通信、可靠性等進(jìn)行測評。三是建立跨平臺(tái)的微服務(wù)以及工業(yè)APP開發(fā)溝通協(xié)調(diào)機(jī)制，建立統(tǒng)一的微服務(wù)商店，提高微服務(wù)使用效率，避免重復(fù)開發(fā)。四是建設(shè)面向微服務(wù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范面向應(yīng)用程序的API、資源配置、擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)等，推動(dòng)微服務(wù)組件在國內(nèi)外平臺(tái)以及國內(nèi)在建的十幾個(gè)平臺(tái)間實(shí)現(xiàn)流通共享。