摘要：新的動(dòng)力年月，國務(wù)院發(fā)布國務(wù)院關(guān)于促進(jìn)云計(jì)算創(chuàng)新發(fā)展培育信息產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)的意見，云計(jì)算成為互聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃的新基礎(chǔ)設(shè)施。

第一部分 初識云計(jì)算、遷移上云

1．1初識云計(jì)算、遷移上云

2012年，當(dāng)我們使用遠(yuǎn)程桌面客戶端登錄云端主機(jī)的那一刻開始，新IT基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)代來了，基于傳統(tǒng)硬件模式的各業(yè)務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)將會發(fā)生巨變。

我們在云端搭建好主機(jī)、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等環(huán)境后，聯(lián)系了網(wǎng)站、投資、人力資源、財(cái)務(wù)管理等系統(tǒng)的軟件廠商進(jìn)行系統(tǒng)遷移，按照從小到大、從易到難的順序，將這些系統(tǒng)陸續(xù)遷移到了云端，并于2015年2月全部遷移完成。集團(tuán)總部將原用于支撐這些系統(tǒng)的主機(jī)、存儲、防火墻、防毒墻、路由器、交換機(jī)等設(shè)備斷電、下架并同時(shí)拆除了網(wǎng)絡(luò)專線。

1．2新的動(dòng)力

2015年1月，國務(wù)院發(fā)布《國務(wù)院關(guān)于促進(jìn)云計(jì)算創(chuàng)新發(fā)展培育信息產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)的意見》， 云計(jì)算成為“互聯(lián)網(wǎng)＋”行動(dòng)計(jì)劃的新基礎(chǔ)設(shè)施。

2015年7月4日，國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)﹢”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》，《意見》指出，加快互聯(lián)網(wǎng)與交通運(yùn)輸領(lǐng)域的深度融合，通過基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)輸工具、運(yùn)行信息等互聯(lián)網(wǎng)化，推進(jìn)基于互聯(lián)網(wǎng)平臺的便捷化交通運(yùn)輸服務(wù)發(fā)展。

2016年11月世界互聯(lián)網(wǎng)大會，中國交通運(yùn)輸部發(fā)出以整合資源、開放共享為重點(diǎn)，以泛在互聯(lián)、全面感知、便捷交互為目標(biāo)，推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)＋”與交通運(yùn)輸融合發(fā)展的倡議。

2017年9月14日交通運(yùn)輸部辦公廳印發(fā)《智慧交通讓出行更便捷行動(dòng)方案（2017—2020年）》的通知，在不斷完善智慧出行發(fā)展環(huán)境的要求中提出，“深化出行公共信息資源開放示范。推動(dòng)相關(guān)政府部門、事業(yè)單位加快交通出行公共信息資源開放，充分利用以綜合交通出行大數(shù)據(jù)開放云平臺為代表的各類數(shù)據(jù)開放平臺，支撐各類出行信息服務(wù)產(chǎn)品的研發(fā)推廣。鼓勵(lì)各類主體利用開放信息資源開展出行服務(wù)創(chuàng)新。”

2017年12月26日，在交通運(yùn)輸部召開的全國交通運(yùn)輸工作會議中，在實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，加快推進(jìn)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的要求中提出“要充分利用互聯(lián)網(wǎng)廣泛覆蓋、高效連接等特性，解決傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中存在的信息不對稱、中間環(huán)節(jié)多等問題，以旅客便捷出行、貨物高效運(yùn)輸為導(dǎo)向，全面推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)＋交通運(yùn)輸”行動(dòng)”，“要堅(jiān)持以信息化驅(qū)動(dòng)交通運(yùn)輸現(xiàn)代化，推動(dòng)云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)智能終端等技術(shù)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的深度應(yīng)用，推動(dòng)交通運(yùn)輸傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向自動(dòng)化、智能化轉(zhuǎn)變。”

國家這一系列政策與倡議出臺，更加堅(jiān)定了我們選擇云計(jì)算平臺作為新的基礎(chǔ)設(shè)施來支撐“互聯(lián)網(wǎng)＋”行動(dòng)計(jì)劃的信心與依據(jù)，使我們有了新的強(qiáng)大動(dòng)力。

第二部分 全面使用云計(jì)算

2．1 云計(jì)算基礎(chǔ)服務(wù)的應(yīng)用

（1） 按需付費(fèi)，秒級計(jì)費(fèi)

在2013年的時(shí)候，很多國內(nèi)云計(jì)算服務(wù)提供商宣稱自己的云平臺費(fèi)用最低，我們在逐一試用后發(fā)現(xiàn)，各類資源最少的付費(fèi)周期是一個(gè)月，也就是說其實(shí)是包月或包年價(jià)格最低，也就是無論你用不用這些計(jì)算資源，都得先支付至少一個(gè)月的費(fèi)用，這與云計(jì)算服務(wù)按需付費(fèi)的特點(diǎn)是不匹配的。

那么如何才是真正的按需付費(fèi)呢？那就是按秒來計(jì)費(fèi)。例如，我們在云端建立了一臺主機(jī)進(jìn)行相關(guān)測試，在使用了59分59秒后刪除，那么在云端應(yīng)該只收取59分59秒費(fèi)用。在云端購買的這些主機(jī)、路由器等資源和物理設(shè)備不同，若不再使用直接刪除就行，而物理設(shè)備買回來就成了固定資產(chǎn)。所以只有做到了云平臺上所有服務(wù)都按照秒級計(jì)費(fèi)的要求，才能實(shí)現(xiàn)真正的按需付費(fèi)，這才是真正的費(fèi)用最低。

我們按照按需付費(fèi)，秒級計(jì)費(fèi)的要求，經(jīng)過認(rèn)真比較與全面親自的測試，我們最終選擇了一家于2013年上線，在當(dāng)時(shí)國內(nèi)第一家也是唯一的一家，從對外提供云計(jì)算服務(wù)開始，云端所有資源都按照秒級計(jì)費(fèi)的青云QingCloud云計(jì)算服務(wù)，正式開始了我們集團(tuán)的云計(jì)算之旅。

（2）定時(shí)器與自動(dòng)彈性伸縮

①定時(shí)器的應(yīng)用場景

帶寬自動(dòng)調(diào)整：已經(jīng)遷移上云的財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)帶寬是根據(jù)用戶日常作息時(shí)間自動(dòng)動(dòng)態(tài)變化的：7：00－19：00為20M帶寬，19：00－0：00為10M帶寬，0：00－7：00為5M帶寬，每天自動(dòng)循環(huán)，計(jì)費(fèi)也隨之調(diào)整。

資源自動(dòng)備份：我們在云端部署的主機(jī)、硬盤、數(shù)據(jù)庫等含有數(shù)據(jù)的資源，在每天凌晨3點(diǎn)自動(dòng)進(jìn)行包含操作系統(tǒng)的鏡像級備份，并且可以設(shè)定備份鏈的天數(shù)，可以從任何一個(gè)備份鏈條上，迅速還原到某天的狀態(tài)。

自動(dòng)開關(guān)機(jī)：因與AI業(yè)務(wù)相關(guān)的測試需要使用到GPU主機(jī)，但這種類型的主機(jī)租用費(fèi)較高，我們把它設(shè)定為每天在工作時(shí)間自動(dòng)開機(jī)，非工作時(shí)間自動(dòng)關(guān)機(jī)以節(jié)約費(fèi)用。

②自動(dòng)彈性伸縮

自動(dòng)擴(kuò)充存儲空間：我們使用的開源數(shù)據(jù)庫可以根據(jù)實(shí)際資源使用情況，來自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫存儲空間的擴(kuò)容。例如：存儲空間使用到達(dá)80％后，自動(dòng)擴(kuò)充100G的空間，計(jì)費(fèi)也隨之調(diào)整。

自動(dòng)擴(kuò)充負(fù)載均衡器后端主機(jī)的數(shù)量：我們的協(xié)同指揮調(diào)度云平臺如果出現(xiàn)高并發(fā)的訪問，在達(dá)到我們預(yù)設(shè)的閾值后，就會自動(dòng)增加后端計(jì)算資源來應(yīng)對。例如：負(fù)載均衡器后端主機(jī)的CPU負(fù)載只要到達(dá)80％，負(fù)載均衡器就會自動(dòng)克隆出一臺主機(jī)來應(yīng)對高并發(fā)訪問，等到訪問量減少到預(yù)設(shè)的閾值，這臺克隆出來的主機(jī)又會自動(dòng)被刪除，計(jì)費(fèi)也隨之調(diào)整。

自動(dòng)伸縮網(wǎng)絡(luò)帶寬：再拿我們的財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)舉例，在定時(shí)器已經(jīng)在使用的情況下，如果在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)突然出現(xiàn)了大量用戶訪問，而這個(gè)時(shí)間段內(nèi)的帶寬又不夠，那么根據(jù)預(yù)設(shè)的帶寬調(diào)整閾值自動(dòng)增加或減少帶寬，計(jì)費(fèi)也隨之調(diào)整。

（3）多副本熱備、熱遷移與備份

沒有永遠(yuǎn)不損壞的硬件，云計(jì)算平臺使用的硬件也一樣。我們在云端購買的任何服務(wù)，在后臺都自動(dòng)存在同樣運(yùn)行著的至少兩個(gè)熱備副本隨時(shí)待命，這些副本運(yùn)行在與正本不同的服務(wù)器上，只要正在運(yùn)行正本的主機(jī)的CPU、內(nèi)存等出現(xiàn)硬件故障，副本會在幾十秒之內(nèi)進(jìn)行熱遷移以接管服務(wù)，保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)的不間斷運(yùn)行。由于云計(jì)算平臺底層的存儲做了多重RAID保護(hù)，所以當(dāng)云平臺的硬盤出現(xiàn)損壞時(shí)，用戶是無任何感知的，所以在云端是無需擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失問題。

而資源備份與多副本熱備是兩個(gè)不同的概念，備份是用來解決應(yīng)用系統(tǒng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤寫入、數(shù)據(jù)被篡改等問題后，進(jìn)行回滾操作以恢復(fù)某時(shí)某天數(shù)據(jù)的。云端提供的備份回滾功能也相當(dāng)?shù)目欤ǔＴ趲资雰?nèi)回滾完成。

（4） 主、子賬號管理體系與計(jì)費(fèi)方式

我們集團(tuán)總部與所屬單位采用的是1個(gè)主賬號＋多個(gè)子賬號的云端賬號管理模式，實(shí)現(xiàn)了以下功能：

1、由主賬號統(tǒng)一管理全集團(tuán)的云端賬號權(quán)限，包括開通、刪除、云端IP地址規(guī)劃等操作。各所屬單位的業(yè)務(wù)系統(tǒng)均部署在各自的子賬號里。

2、子賬號可以共享主賬號的余額或者獨(dú)立計(jì)費(fèi)。

3、主賬號可以監(jiān)管子賬號內(nèi)的資源使用情況，以預(yù)防子賬號資源使用不足或分配不合理等問題。

使用云端主、子賬號的管理模式，我們集團(tuán)實(shí)現(xiàn)了原先在物理機(jī)房環(huán)境下無法實(shí)現(xiàn)的管理模式與成效，足不出戶就可以管理各子賬號的資源或幫助子賬號解決技術(shù)上的問題。

（5） 全面使用各種類型的免費(fèi)隧道服務(wù)

青云的隧道功能齊全，有IPsec（含主模式與野蠻模式）、GRE，有了這些隧道，就可以實(shí)現(xiàn)主子賬號之間、各子賬號間數(shù)據(jù)的安全互通與共享，這種模式為全集團(tuán)的大數(shù)據(jù)集中分析奠定了最重要的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)；同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)本地與云端的安全互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)在云端快速交互與匯聚。目前多數(shù)云平臺的隧道功能有的按照數(shù)量計(jì)費(fèi)、有的按照流量計(jì)費(fèi)、有的按照時(shí)間計(jì)費(fèi)、還有的限制隧道的數(shù)量。而青云的隧道不但功能齊全，不限數(shù)量、不限種類、而且還免費(fèi)，為我們安全、快速組網(wǎng)節(jié)約下了大量的費(fèi)用。

（6） SD－WAN的使用

我們在使用隧道功能的同時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)本地需要接入云端（隧道方式）的路由器越來越多，在網(wǎng)絡(luò)管理上的壓力越來越大。這時(shí)SD－WAN橫空出世，只要本地CPE終端設(shè)備通上電且能夠訪問云端SD－WAN控制臺，CPE終端里的配置就會由云端控制臺自動(dòng)下發(fā)，本地就會自動(dòng)建立隧道直達(dá)云端VPC；SD－WAN同時(shí)也解決了單個(gè)VPC不能支持過多隧道的性能瓶頸問題，而且還能與普通模式的隧道共用一個(gè)VPC。

另外，SD－WAN網(wǎng)絡(luò)除了支持本地CPE多WAN口（電信、聯(lián)通、移動(dòng)的寬帶以及4G網(wǎng)絡(luò)同時(shí)接入）自動(dòng)切換功能之外，還能在本地到達(dá)云端的互聯(lián)網(wǎng)鏈路上，支持多POP點(diǎn)的備份，以保證本地到達(dá)云端隧道的連通性。后續(xù)我們還需在此基礎(chǔ)上研究擴(kuò)展更先進(jìn)的路由功能以匹配更高效、復(fù)雜的應(yīng)用場景。

在這個(gè)強(qiáng)調(diào)自主可控的時(shí)代，我們也提出除了SD－WAN廠家自身要做到自主可控之外，用戶也需自主可控，我們需要能自助完成從CPE終端到云端VPC的整個(gè)配置過程，這就需要SD－WAN廠家向用戶也同樣開放原先只有廠家自己才能看到或做到的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)參數(shù)與配置過程。

（7）去IOE

去I（傳統(tǒng)物理服務(wù)器）在上云的同時(shí)就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從購買硬件向購買服務(wù)的轉(zhuǎn)變，而且云平臺自身使用的是超融合設(shè)備，而非傳統(tǒng)物理服務(wù)器。

去O（商業(yè)數(shù)據(jù)庫），我們從以下幾點(diǎn)來說明：

1、 隨著我們各個(gè)系統(tǒng)用戶數(shù)量與需求的快速增長，支持商業(yè)數(shù)據(jù)庫的硬件配置需求越來越高，而商業(yè)數(shù)據(jù)庫是依據(jù)硬件的配置來收取授權(quán)費(fèi)用的，硬件配置越高，授權(quán)費(fèi)用就越高，最后高到用戶無法承受。

2、 運(yùn)維費(fèi)用昂貴，如果遇到應(yīng)用軟件商解決不了的商業(yè)數(shù)據(jù)庫問題，還必須請商業(yè)數(shù)據(jù)庫原廠工程師到達(dá)現(xiàn)場處理。

3、 目前我們收費(fèi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫還是商業(yè)數(shù)據(jù)庫，建立之初的用途只需滿足收費(fèi)相關(guān)的業(yè)務(wù)就行。如今ETC不停車收費(fèi)、高速公路客服系統(tǒng)、收費(fèi)稽查業(yè)務(wù)、綠色優(yōu)惠車系統(tǒng)等，這些需要頻繁讀寫數(shù)據(jù)庫的業(yè)務(wù)系統(tǒng)陸續(xù)上線，同時(shí)各級審計(jì)部門、行業(yè)管理部門等機(jī)構(gòu)也有大量讀收費(fèi)數(shù)據(jù)庫的需求。商業(yè)數(shù)據(jù)庫在這么大的壓力下，我們?yōu)榱吮ＷC業(yè)務(wù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，就得圍繞著這個(gè)商業(yè)數(shù)據(jù)庫不停的想辦法，只有通過購買各種原廠或第三方的數(shù)據(jù)集群、同步、備份等軟件來維持，而往往這些軟件的價(jià)格反而要超過商業(yè)數(shù)據(jù)庫本身的授權(quán)費(fèi)，并且這些軟件本身還在繼續(xù)消耗數(shù)據(jù)庫的讀寫資源。

而開源數(shù)據(jù)庫具有以下等先天的功能與優(yōu)勢：

1、完全免費(fèi)

2、多主多從節(jié)點(diǎn)，用主節(jié)點(diǎn)寫，用從節(jié)點(diǎn)來讀，主從節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)強(qiáng)一致性同步。

3、無限水平擴(kuò)展功能，包含計(jì)算節(jié)點(diǎn)數(shù)、存儲空間。

4、多重實(shí)時(shí)副本保障數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)安全，確保數(shù)據(jù)不會丟失

5、自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫水平分表

目前很多軟件開發(fā)商在開發(fā)應(yīng)用軟件時(shí)，還是會推薦使用商業(yè)數(shù)據(jù)庫，我們進(jìn)行了原因分析：一是商業(yè)數(shù)據(jù)庫價(jià)格貴，但畢竟用的人多，熟練操作的人也多，遇到解決不了的問題可以請?jiān)瓘S工程師來。二是很多應(yīng)用軟件廠商一直以來都是使用的商業(yè)數(shù)據(jù)庫，只要更換數(shù)據(jù)庫，那么軟件廠商的軟件就要做較大改動(dòng)。三是因?yàn)殚_源數(shù)據(jù)庫雖然是免費(fèi)的，但沒有原廠上門的技術(shù)支持，應(yīng)用軟件廠商在使用中若自己不能及時(shí)解決問題會造成損失。

云計(jì)算服務(wù)也正是為了解決以上這些問題而來，在云平臺上，開源數(shù)據(jù)庫成了標(biāo)準(zhǔn)的PaaS服務(wù)，關(guān)系型與非關(guān)系型等各種類、各品牌的數(shù)據(jù)庫用于進(jìn)行事務(wù)處理與數(shù)據(jù)分析。開源數(shù)據(jù)庫本身是免費(fèi)的，應(yīng)用軟件廠商也無需去搭建與維護(hù)開源數(shù)據(jù)庫，直接使用就行。

去E（傳統(tǒng)物理存儲設(shè)備）上云后，我們現(xiàn)在使用的部分存儲已經(jīng)從傳統(tǒng)的塊存儲（磁盤陣列、硬盤）、文件存儲（FTP、NFS）遷移到了既讀寫快、能共享、又按需付費(fèi)的對象存儲上。

（8）微服務(wù)化、容器化、容器編排

我們學(xué)習(xí)采用互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的特點(diǎn)，迭代發(fā)布應(yīng)用軟件，追求創(chuàng)新，快速響應(yīng)用戶的變化、關(guān)注用戶的行為，倡導(dǎo)以用戶為中心的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，也正是這些特點(diǎn)，我們使用了敏捷開發(fā)模式。使用敏捷開發(fā)模式就要進(jìn)行微服務(wù)化，要進(jìn)行微服務(wù)化，底層就要進(jìn)行容器化，進(jìn)行容器化后，就要有容器編排服務(wù)來管理這些容器。

我們目前新建的，以及綜合管理系統(tǒng)、協(xié)同指揮調(diào)度云平臺等系統(tǒng)，已經(jīng)使用了微服務(wù)架構(gòu)新建或者正在改造成微服務(wù)架構(gòu)。我們在云平臺上從Kubernetes到Docker或再往上的每一層都做好了服務(wù)準(zhǔn)備，同時(shí)也讓軟件開發(fā)商全力專注于應(yīng)用軟件的開發(fā)。