前言
IT信息化在中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著不可替代的作用，它的重要性已經(jīng)不再一個(gè)認(rèn)識(shí)層面的問題?，F(xiàn)代企業(yè)面臨著各種挑戰(zhàn)，市場(chǎng)的需求越來越復(fù)雜、銷售渠道越來越多樣、人才流動(dòng)越來越頻繁、資金周轉(zhuǎn)越來越快速等等。當(dāng)企業(yè)發(fā)展到一定的階段，傳統(tǒng)的的管理方式開始無法滿足現(xiàn)實(shí)發(fā)展的需要。如何實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、現(xiàn)代化的管理來提高企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益，就成為一個(gè)新的議題。IT技術(shù)也在這樣的需求中得到不斷的發(fā)展，幫助企業(yè)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。隨著業(yè)務(wù)的快速成長(zhǎng)，信息化建設(shè)越來越受到企業(yè)的重視。企業(yè)如果不建立與之相適應(yīng)的信息系統(tǒng)，就很難在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的時(shí)代獲勝。
鋼鐵制造作為制造行業(yè)中的代表企業(yè)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，淘汰率越來越高。生產(chǎn)和管理上的需求推動(dòng)了信息化在鋼鐵企業(yè)中的發(fā)展，而信息系統(tǒng)在鋼鐵行業(yè)中的推進(jìn)和發(fā)展中衍生出了更多的需求。本文對(duì)北方某鋼鐵企業(yè)的信息化演進(jìn)過程為例進(jìn)行梳理和總結(jié)，論述了信息化從“煙囪”到“云”的架構(gòu)轉(zhuǎn)變之路。
第一階段
以硬件投入為主的階段。從2000年開始。隨著計(jì)算機(jī)的興起，該公司開始籌備信息化建設(shè)。此時(shí)，家用電腦剛剛開始出現(xiàn)，主流的CPU是奔騰Ⅱ系列，內(nèi)存采用的還是SDRAM。多數(shù)企業(yè)對(duì)信息化還沒有具體的概念，只是覺得隨著企業(yè)的發(fā)展，人工開始無法滿足越來越復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)和分析工作。原始的紙質(zhì)文檔，手工報(bào)表數(shù)量越來越多，處理時(shí)間緩慢，企業(yè)希望借助計(jì)算機(jī)來加快這些信息的統(tǒng)計(jì)和處理，通過網(wǎng)絡(luò)快速實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)距離傳遞。信息化的初期也就是基于這些想法而產(chǎn)生。主要表現(xiàn)企業(yè)在信息化建設(shè)中主要以購(gòu)買硬件為主，通過網(wǎng)絡(luò)將計(jì)算機(jī)連接，將原本的企業(yè)信息變成數(shù)字化信息。對(duì)于應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)的投入則相對(duì)較少。信息化建設(shè)對(duì)企業(yè)產(chǎn)生的價(jià)值有限，處于這個(gè)階段的企業(yè)對(duì)信息化建設(shè)認(rèn)識(shí)不夠全面，無法理解信息化建設(shè)的真正意義。
該公司信息化建設(shè)初期，對(duì)整個(gè)廠區(qū)做了初期規(guī)劃，針對(duì)眼下對(duì)數(shù)字化需求最為迫切的財(cái)務(wù)，工資，現(xiàn)金管理，固定資產(chǎn)等業(yè)務(wù)做為主要的建設(shè)目標(biāo)，采用朗訊AVAYAP880作為核心交換機(jī)，通過光纖連接匯聚交換機(jī)，將主要部門與核心機(jī)房做星型鏈接。11臺(tái)AS400小型機(jī)用作財(cái)務(wù)，工資，現(xiàn)金管理，固定資產(chǎn)等業(yè)務(wù)的中間層和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，通過CISCO路由器和PIX防火墻進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)接入。
由于用戶對(duì)信息化建設(shè)認(rèn)識(shí)不足，對(duì)信息化的需求不明確，信息化建設(shè)缺少準(zhǔn)確的的需求分析和詳細(xì)的方案設(shè)計(jì)，系統(tǒng)架構(gòu)采用傳統(tǒng)的煙囪式架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)是單一的星型網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)在上線運(yùn)行后不久，用戶量的增長(zhǎng)和用戶需求的增加就迫使業(yè)務(wù)系統(tǒng)開始不斷更新和擴(kuò)展，底層的網(wǎng)絡(luò)與基礎(chǔ)硬件架構(gòu)很快就無法滿足業(yè)務(wù)運(yùn)行的需求，開始如下問題：
1、對(duì)信息化的發(fā)展準(zhǔn)備不足，不斷變更的業(yè)務(wù)需求、不斷擴(kuò)展的業(yè)務(wù)模塊和不斷更新淘汰的硬件設(shè)備之間出現(xiàn)了各種兼容問題和性能問題。不斷提出的需求產(chǎn)生了更多的業(yè)務(wù)模塊疊加在原有的業(yè)務(wù)服務(wù)器上，很快就耗盡了預(yù)留不足的系統(tǒng)資源，服務(wù)器頻繁宕機(jī)。不斷升級(jí)的軟件則開始出現(xiàn)與操作系統(tǒng)，設(shè)備硬件之間無法兼容的情況。
2、中間件、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)站等每一個(gè)業(yè)務(wù)都是單獨(dú)部署在物理服務(wù)器上，隨著業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，這種煙囪式的架構(gòu)開始無法滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。物理服務(wù)器有著PC機(jī)所不具備的穩(wěn)定性，同時(shí)在管理和維護(hù)上也更加復(fù)雜。隨著業(yè)務(wù)的不斷增加和變更，對(duì)服務(wù)器的維護(hù)也越來越多，每次對(duì)服務(wù)器的升級(jí)和維護(hù)都要影響到上層運(yùn)行的業(yè)務(wù)。當(dāng)企業(yè)的信息化開始步入正軌后，服務(wù)器上運(yùn)行的業(yè)務(wù)成了企業(yè)生產(chǎn)中重要的一部分，而服務(wù)器維護(hù)所產(chǎn)生的的少則十幾分鐘多則幾個(gè)小時(shí)的業(yè)務(wù)中斷開始無法被企業(yè)所接受。
3、信息化中的數(shù)據(jù)開始變得越來越龐大，爆炸式的數(shù)據(jù)增長(zhǎng)很快就塞滿了服務(wù)器存儲(chǔ)。信息化業(yè)務(wù)也很快因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)而產(chǎn)生越來越多的需求，業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行的越來越慢，但是獨(dú)立的服務(wù)器在硬件的擴(kuò)展上卻進(jìn)入了瓶頸，難以突破服務(wù)器自身的硬件限制。
4、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃跟不上人員變動(dòng)與部門增長(zhǎng)，導(dǎo)致設(shè)備性能和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)無法適應(yīng)頻繁變動(dòng)的需求。增長(zhǎng)的用戶和開始出現(xiàn)的大量P2P下載、在線視頻等業(yè)務(wù)、部門和人員調(diào)整等情況導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)頻繁的擁堵和沖突。伴隨著沖擊波，紅色代碼等蠕蟲病毒的爆發(fā)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)開始變得極不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
第二階段
以應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)為主的階段；經(jīng)過一段時(shí)間的信息化建設(shè)，大多數(shù)企業(yè)認(rèn)識(shí)到信息化為企業(yè)帶來價(jià)值的主要在于各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，并把主要的資源投入到應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)以及相關(guān)的服務(wù)上。企業(yè)開始接受更多的外部咨詢服務(wù)，引入外部力量幫助信息化建設(shè)。信息化逐漸改變了企業(yè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方式，也啟發(fā)用戶對(duì)信息化產(chǎn)生了新的認(rèn)知，衍生出更多的需求。
該公司隨著信息化應(yīng)用的推進(jìn)和發(fā)展，企業(yè)的生產(chǎn)和辦公流程已經(jīng)開始轉(zhuǎn)變，信息化開始在企業(yè)的生產(chǎn)和管理中占有了越來越重要的位置，各個(gè)業(yè)務(wù)模塊開始整合，朝向完善的的ERP系統(tǒng)過度，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)資源、資金資源和信息資源集成企業(yè)資源計(jì)劃。也正是由于這種管理上的轉(zhuǎn)變和在信息化發(fā)展第一階段時(shí)期所產(chǎn)生的問題之間的矛盾越來越大，用戶開始對(duì)整個(gè)信息系統(tǒng)越發(fā)依賴的同時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)卻頻繁的出現(xiàn)各種故障。實(shí)際的需求迫使信息化進(jìn)一步的發(fā)展，該鋼鐵公司也開始根據(jù)目前的需求和現(xiàn)有的問題，結(jié)合信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)信息系統(tǒng)開始升級(jí)：
1、更換了本身性能不足且設(shè)計(jì)上存在一定缺陷的AVAYA交換機(jī)，采用性能更加優(yōu)益的CISCO6513系列交換機(jī)作為核心交換設(shè)備，逐漸替換了匯聚層的不同品牌交換機(jī)，統(tǒng)一采用了性能更好的CISCO交換機(jī)減少了不同品牌之間出現(xiàn)的兼容問題，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新規(guī)劃，通過VLAN和訪問規(guī)則對(duì)所有的分廠和業(yè)務(wù)部門進(jìn)行了更精細(xì)的管控，降低了大規(guī)模的廣播風(fēng)暴帶來的網(wǎng)絡(luò)影響。
2、全面提升服務(wù)器性能，替換了沒有完全發(fā)揮出潛力的AS400小型機(jī)，根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)需求和技術(shù)發(fā)展，采用了X86架構(gòu)服務(wù)器作為主要設(shè)備，對(duì)相對(duì)重要的核心數(shù)據(jù)庫(kù)采用MCSC技術(shù)實(shí)現(xiàn)雙機(jī)集群架構(gòu)。
3、調(diào)整服務(wù)器架構(gòu)，增加了獨(dú)立的磁盤陣列作為數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)，提高了存儲(chǔ)容量，增加了數(shù)據(jù)的可靠性，同時(shí)使容量的擴(kuò)展也變得相對(duì)容易。
4、隨著信息化系統(tǒng)在企業(yè)中的作用越來越重要，企業(yè)也開始對(duì)整個(gè)信息化的架構(gòu)開始了更全面的規(guī)劃，對(duì)可能發(fā)生的業(yè)務(wù)需求在系統(tǒng)資源上做了一定程度的預(yù)留，但受限于煙囪式的業(yè)務(wù)架構(gòu)等技術(shù)限制，仍然無法實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)資源靈活的調(diào)整和擴(kuò)充。雖然數(shù)據(jù)庫(kù)采用了MSCS的集群技術(shù)，但整體實(shí)際的效果卻并不理想。
在這個(gè)時(shí)期，不斷變化的需求，不斷出現(xiàn)的各種軟、硬件故障以及各種網(wǎng)絡(luò)和安全問題都給運(yùn)維人員造成了不小的麻煩。企業(yè)對(duì)信息化的依賴性越來越強(qiáng)、需求越來越多、對(duì)系統(tǒng)的宕機(jī)時(shí)間也就有了更苛刻的要求。從運(yùn)維人員的角度出發(fā)，豎井式的架構(gòu)存在很多弊端，維護(hù)時(shí)對(duì)系統(tǒng)影響大、耗時(shí)長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)高，每次對(duì)業(yè)務(wù)的維護(hù)，更新都存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，管理和維護(hù)也很不方便。每個(gè)業(yè)務(wù)獨(dú)占服務(wù)器，過剩的系統(tǒng)資源無法得到充分的利用。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在磁盤陣列中，成了整套信息系統(tǒng)中最為核心的部分，磁盤陣列一旦出現(xiàn)故障，將會(huì)導(dǎo)致業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)全部丟失。同時(shí)，運(yùn)維人員發(fā)現(xiàn)欠缺的輔助系統(tǒng)如安全設(shè)備，備份設(shè)備，架構(gòu)和線路的冗余也變得越來越多，對(duì)整個(gè)信息化的影響越來越大。這些問題和風(fēng)險(xiǎn)成了這個(gè)企業(yè)信息化現(xiàn)階段所迫切需要解決的問題。
第三階段
企業(yè)開始重視IT治理的全面建設(shè)階段：在基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)基礎(chǔ)上，全面關(guān)注信息化建設(shè)，更多關(guān)注信息化對(duì)企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略支持，把IT作為企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)重要組成部分。關(guān)注企業(yè)信息化建設(shè)的組織、流程和人力資源等，把信息化管理作為企業(yè)內(nèi)部一個(gè)重要職能看待，而不僅僅是一個(gè)項(xiàng)目或者一個(gè)階段的事情。
經(jīng)過了前兩個(gè)階段的發(fā)展，企業(yè)開始更全面的考慮信息化建設(shè)，業(yè)務(wù)人員、運(yùn)維人員、管理人員、企業(yè)經(jīng)營(yíng)者每個(gè)群體都有自己對(duì)信息化的需求，業(yè)務(wù)人員希望應(yīng)用系統(tǒng)能夠更快的運(yùn)行，能夠隨時(shí)適應(yīng)當(dāng)下業(yè)務(wù)的變化需求，運(yùn)維人員希望系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，具備良好的可擴(kuò)展性和容災(zāi)備份能力，管理人員希望整個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)能夠簡(jiǎn)單高效，提供一目了然的生產(chǎn)和管理信息，而企業(yè)的經(jīng)營(yíng)者自然希望在滿足上述所有條件時(shí)花費(fèi)最少的投資。
分析整個(gè)信息化發(fā)展的脈絡(luò)，其實(shí)可以看出：
1、信息化在企業(yè)中的作用越來越重要，企業(yè)會(huì)越來越依賴于信息化。
2、企業(yè)信息化的需求會(huì)越來越多，也會(huì)越來越不確定。
3、信息化產(chǎn)品的更新?lián)Q代越來越快，在信息化更新上的的投入也會(huì)越來越多。
4、信息化是企業(yè)生產(chǎn)和管理的核心，圍繞這個(gè)核心，將會(huì)產(chǎn)生越來越多的輔助系統(tǒng)來確保信息化的穩(wěn)定運(yùn)行。
綜合企業(yè)自身的實(shí)際情況，技術(shù)能力以及對(duì)將來信息化發(fā)展的預(yù)留，該鋼鐵企業(yè)在這一階段選擇了虛擬化作為該階段信息化的主要架構(gòu)，全面淘汰了傳統(tǒng)的煙囪式架構(gòu)。采用x86服務(wù)器組成虛擬化資源池。虛擬化的架構(gòu)對(duì)于服務(wù)器硬件資源的分配更加靈活，可以簡(jiǎn)單方便的實(shí)現(xiàn)硬件資源的擴(kuò)充、修改與回收。多臺(tái)高性能的物理服務(wù)器組成的資源池分割成若干個(gè)虛擬系統(tǒng)，硬件資源被更充分的利用。采用SAN網(wǎng)絡(luò)連接磁盤陣列為虛擬化提供獨(dú)立的共享存儲(chǔ)池，具有較高的IOPS和穩(wěn)定性。采用MetroMirror/GlobalMirror功能與另一臺(tái)存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)復(fù)制，在最少投資的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了基本的數(shù)據(jù)容災(zāi)。
通過VMotion技術(shù)，實(shí)現(xiàn)上層虛擬化業(yè)務(wù)的零停機(jī)遷移。在運(yùn)維管理上，原本分散的服務(wù)器數(shù)量縮減到20臺(tái)以內(nèi)，所有上層的虛擬化業(yè)務(wù)在統(tǒng)一的界面管理。系統(tǒng)的分配、修改、調(diào)整、資源回收在統(tǒng)一界面內(nèi)操作，簡(jiǎn)化了運(yùn)維成本。在能源消耗上，也降低了服務(wù)器對(duì)機(jī)房動(dòng)力和環(huán)境的消耗。
網(wǎng)絡(luò)部分進(jìn)一步細(xì)化調(diào)整了網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分，加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)，增加部署了網(wǎng)絡(luò)版殺毒，從原本的服務(wù)器區(qū)中分離出了獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)管理功能區(qū)，用于設(shè)備管理地址、安全系統(tǒng)、備份系統(tǒng)、以及審計(jì)系統(tǒng)，與正式業(yè)務(wù)服務(wù)器分隔。避免備份、殺毒以及審計(jì)等功能對(duì)正式業(yè)務(wù)造成影響。在互聯(lián)網(wǎng)出口增加入侵防御、防病毒網(wǎng)關(guān)、上網(wǎng)行為管理，DMZ區(qū)增加了WAF。通過VPN和堡壘機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程管理，盡可能的將所有業(yè)務(wù)的中間件與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分離，使數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器獨(dú)立，避免受到直接攻擊。
從“煙囪”升到“云端”
信息化每發(fā)展一個(gè)階段就會(huì)出現(xiàn)一些革命性的變革。三個(gè)階段的信息化發(fā)展讓該鋼鐵企業(yè)經(jīng)歷了信息化從無到有的一個(gè)變革，經(jīng)過一次次對(duì)問題的分析和解決，最終在第三階段通過對(duì)信息系統(tǒng)架構(gòu)的整合和虛擬化改造，基本滿足了現(xiàn)階段的業(yè)務(wù)運(yùn)行，在盡可能少的投資基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的容災(zāi)和業(yè)務(wù)的高可用。但隨著信息化的不斷發(fā)展，企業(yè)的需求不斷提升，終究現(xiàn)有的架構(gòu)也會(huì)無法適應(yīng)企業(yè)的需求，迫使該企業(yè)從煙囪架構(gòu)到云架構(gòu)的最終轉(zhuǎn)變。
面臨的問題：
1、該企業(yè)目前運(yùn)維人員少，維護(hù)量卻在不斷增加，業(yè)務(wù)需求越來越多，不斷變更的需求導(dǎo)致業(yè)務(wù)維護(hù)占去了運(yùn)維人員的大量精力。盡管虛擬化縮短了新業(yè)務(wù)的上線時(shí)間，但還是無法實(shí)現(xiàn)申請(qǐng)即使用的程度。
2、大量的老舊終端受應(yīng)用軟件限制不得不采用低版本的操作系統(tǒng)，限制了用戶終端硬件配置，終端維護(hù)成了目前該公司最大的維護(hù)難題。分散在整個(gè)廠區(qū)的上千臺(tái)終端維護(hù)費(fèi)事費(fèi)力，最重要的是終端發(fā)生問題時(shí)將會(huì)直接影響生產(chǎn)。
3、雖然通過磁盤陣列鏡像+備份一體機(jī)的方式在最大限度上實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的容災(zāi)保護(hù)，但老舊的數(shù)據(jù)中心，仍然存在各種安全隱患。作為企業(yè)核心業(yè)務(wù)的信息化，還需要有更安全的防護(hù)手段來保護(hù)已經(jīng)企業(yè)運(yùn)行了近20年的各種數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)。
4、隨著海量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，原本的文件存儲(chǔ)已經(jīng)無法滿足不斷擴(kuò)張的數(shù)據(jù)需求，查詢緩慢、備份困難等等問題開始直接影響公文，郵件等業(yè)務(wù)的運(yùn)行速度。
業(yè)務(wù)量的增加，運(yùn)維人員的精簡(jiǎn)以及企業(yè)發(fā)展中所產(chǎn)生的各種需求的變化，成了阻礙現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問題，也成了推動(dòng)IT發(fā)展的需求?；ヂ?lián)網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)張加速了IPV6的落地，大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)迫使人們開始采用軟件定義存儲(chǔ)和分布式存儲(chǔ)去解決海量數(shù)據(jù)問題，智慧城市和工業(yè)4.0讓我們?cè)镜男畔⑾到y(tǒng)變得龐大而復(fù)雜。企業(yè)的信息化不再是簡(jiǎn)單的辦公數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)將所有的生產(chǎn)和辦公數(shù)據(jù)匯總、挖掘、分析最終形成輔助企業(yè)經(jīng)營(yíng)的決策。虛擬化服務(wù)器集群逐漸被私有云、公有云、混合云代替。桌面虛擬化代替現(xiàn)有的終端。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到獨(dú)立的分布式的文檔云中。虛擬化結(jié)合存儲(chǔ)鏡像實(shí)現(xiàn)雙活數(shù)據(jù)中心架構(gòu)提高整體信息化架構(gòu)的高用性。海量的數(shù)據(jù)，瞬息萬變的業(yè)務(wù)需求讓信息化的架構(gòu)開始朝向模塊化的方向發(fā)展，容器技術(shù)滿足了這種模塊化的部署需求。面對(duì)越來越多的技術(shù)選擇，此企業(yè)也在加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型，結(jié)合新技術(shù)與企業(yè)自身的需求制定適合本企業(yè)和本行業(yè)未來發(fā)展的信息化方案。
