大中台架构解析–架构师必备

“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”,中台的概念就如这句诗所描述得一样一瞬间在IT圈里火了起来,好像不讨论中台就任何解决方案就黯然失色了。中台(数据中台、业务中台、技术中台、AI中台……)的概念可谓漫天飞舞,我希望在下面的文章中结合真实的实践案例,就大家最关心的问题从概念到实践层面做一些解读。

概念

随着数字化和互联网时代的来临,云计算、大数据、微服务、物联网、移动互联等各种新兴技术为IT产业带来无限机遇的同时,也为企业业务不断发展带来支撑,伴随着企业规模不断扩大、业务多元化、创新化的发展,“大中台、小前台”的技术架构模式出现,由于公司的发展要求,笔者经常接触大中台这一理念,结合公司主打SOA集成平台、数据治理等产品和方案,在学习过程中有自己一些的理解,本文主要与大家分享笔者的认知,希望能够对有需要的朋友们提供参考和帮助。

中台是什么

中台概念出现之前,在信息化模式上,前端为支撑业务的应用端,后端为各个应用系统,为前端用户,如:客户、供应商、伙伴、社会,提供服务,但随着市场、用户需求、业务的多变性,底层僵硬的应用无法及时提供支撑。企业需要一个强大的中间层为高频多变的业务提供支撑,为不同的受众用户提供多端访问渠道,基于此类需求“中台”概念出现,接着开始对企业客户、中间件厂商、数据平台厂商、甚至传统应用软件厂商都有较大的概念冲击。恰逢此时,微服务技术和架构、容器化的生态、Devops概念和工具处于大发展的阶段,最后基于“大中台、小前台”的信息化建设模式开始流行。

中台概念出现之前,在信息化模式上,前端为支撑业务的应用端,后端为各个应用系统,为前端用户,如:客户、供应商、伙伴、社会提供服务,但随着市场、用户需求、业务的多变性,底层僵硬的应用无法及时提供支撑。企业需要一个强大的中间层为高频多变的业务提供支撑,为不同的受众用户提供多端访问渠道,基于此类需求“中台”概念出现,不过凑巧是阿里提出,接着开始对企业客户、中间件厂商、数据平台厂商、甚至传统应用软件厂商都有较大的概念冲击。恰逢此时,微服务技术和架构、容器化的生态、Devops概念和工具处于大发展的阶段,然后基于“大中台、小前台”的信息化建设模式开始流行。

在解读中台的概念之前我们先看一下“中台”这个词的来源。中台很早的时候由美军作战体系演化而来。通过中后台的强大炮火能力支持前线小团队的快速判断,引领整个进攻的完成。意味着让听得到炮火声的人能及时呼唤到炮火。

  1. 概念产生

对于大中台来讲,现在并没有十分严格的定义,每个企业对其的理解都是不同的,有的在技术上使用大中台模式,有的在业务上使用大中台模式,有的将两者相结合。“大中台,小前台”的机制最初阿里提出的时候,主要应用于O2O线上线下协同、电商等场景,对于电商来说,市场环境是瞬息万变的,而前台是主要的一线业务,这时就需要一个强大的技术中台提供快速设计方法和系统性后端服务,去应对市场变化,灵活快速的做出应对策略。

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对于大中台来讲,现在并没有十分严格的定义,每个企业对其的理解都是不同的,有的在技术上使用大中台模式,有的在业务上使用大中台模式,有的将两者相结合。“大中台,小前台”的机制最初阿里提出的时候,主要应用于O2O线上线下协同、电商等场景,对于电商来说,市场环境是瞬息万变的,而前台是主要的一线业务,这时就需要一个强大的技术中台提供快速设计方法和系统性后端服务,去应对市场变化,灵活快速的做出应对策略。

就阿里平台与个体商家的关系而言,虽然互相为独立的主体,但因为业务之间存在的联系,一定程度上已经分不清彼此,对于阿里来说,“大中台,小前台”理念中的前台强调创新和灵活多变,包括云计算、大数据、零售电商、广告业务、物流配送、售后维护以及其它业务;中台强调协调和规划管控,为前台业务开展提供底层技术、数据等资源支撑,多为平台类体系产品,一般都是外购、开源、自研相结合、不同的企业比重不同。

对于“中台到底是什么”这个问题,不同的人不同的理解。有的人认为是增加部分业务功能,或者基于场景的业务微服务集聚中心,也叫API
Center,如用户中心、订单中心、产品中心等,也称之为“业务中台”。有的人认为中台就是各种技术组件的堆积,如Spring
Boot,Devops, 微服务开发框架,Docker等,也称之为“技术中台”。

  1. 应用模式

如今大中台模式不再拘泥于电商行业,随着发展和演变逐渐走向集团型、大型企业,为整个集团提供运营数据能力、技术能力、支撑能力、产品能力等,这时对于大中台的运用与划分也不再只是技术中台,还包括基础中台、数据中台、业务中台共同构成。

要搞清楚中台到底是什么,必须追本溯源,回归初心。得从各类“中台”概念中抽出来,以更高的视野和视角来看,中台到底能给企业带来什么价值?

就阿里平台与个体商家的关系而言,虽然互相为独立的主体,但因为业务之间存在的联系,一定程度上已经分不清彼此,对于阿里来说,“大中台,小前台”理念中的前台强调创新和灵活多变,包括云计算、大数据、零售电商、广告业务、物流配送、售后维护以及其它业务;中台强调协调和规划管控,为前台业务开展提供底层技术、数据等资源支撑,多为平台类体系产品,一般都是外购、开源、自研相结合、不同的企业比重不同。中台划分

基础中台为大中台模式的底层基础支撑,也称之为PaaS容器层,而对于中台模式来说,要求平台灵活高效,这就意味着对容器集群管理与容器云平台的选择十分重要,技术运用的是否到位直接影响平台的开发效率和运维程度,在这方面目前Docker和K8S独占鳌头,同时对应的DevOPS与CI/CD理念也随着兴起。

经过30年的信息化建设,制造业积累了无数的企业管理信息系统,如ERP, MES,
PLM, SRM,
CRM等。所有这些信息系统都是以流程驱动为核心,解决企业各类管理效率问题。经过多年的开发和建设,这些系统变得臃肿不堪,总结起来就是又慢又贵。就如下图的大齿轮。

如今大中台模式不再拘泥于电商行业,随着发展和演变逐渐走向集团型、大型企业,为整个集团提供运营数据能力、技术能力、支撑能力、产品能力等,这时对于大中台的运用与划分也不再只是技术中台,还包括基础中台、数据中台、业务中台共同构成。

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而随着科学技术的发展,企业面临的不确定性越来越高,产品复杂性逐步增加,生产过程复杂性逐步增强,客户定制化需求逐步增多,供应链协同复杂性逐步增高。企业的竞争本质上演变为优化资源配置效率的竞争,或者理解为以数据服务业务化来响应瞬息万变的市场变化。前台应运而生,就如同下图中的小齿轮,专注于小而美,快速创新迭代,快速响应用户需求。内部用户要访问多个系统才能获取诸如产品图纸、
供应商信息、
库存等数据,导致其无法快速变化和直接被使用,以支持前台快速的创新需求。管理层也难以依据营销、研发、制造、服务等各系统间大数据整合进行实时分析和决策洞察。

  1. 基础中台

敏捷开发和DevOps都是为了更好更快的发布产品而提出的一种理念,而CI/CD是实现这两者理念的一种方法,即持续集成、持续交付。这些理念、工具、方法论作为基础中台组成部分来支撑中台模式。

而这两个不同速度齿轮的驱动就去需要一个耦合的齿轮:中台。它可以快速聚合后台的数据与能力,通过平台的快速开发、分析、服务编排等能力,提供前台更多的创新能力、试错能力。

基础中台为大中台模式的底层基础支撑,也称之为PaaS容器层,而对于中台模式来说,要求平台灵活高效,这就意味着对容器集群管理与容器云平台的选择十分重要,技术运用的是否到位直接影响平台的开发效率和运维程度,在这方面目前Docker和K8S独占鳌头,同时对应的DevOPS与CI/CD理念也随着兴起。

中台技术不是空穴来风,是随着平台化架构的发展所演进的产物,从技术层面来讲,大中台技术延续平台化架构的高聚合、松耦合、数据高可用、资源易集成等特性,之后结合微服务方式,将企业核心业务下沉至基础设施中,基于前后端分离的模式,为企业打造一个连接一切、集成一切的共享平台,技术中台架构如下:

举个例子:比如采购给供应商下发一张图纸这个非常小场景。采购就得先学会PLM去搜索一张图纸,同时要学会ERP去看看图纸对应的原材料的库存情况,甚至要学会使用SRM系统看一下供应商给的采购价格。简单的一个场景,由于后台系统的复杂性,以及部门的局限性导致数据无法形成及时性和协同性给终端用户,也就是无法真正做到以用户为中心。

敏捷开发和DevOps都是为了更好更快的发布产品而提出的一种理念,而CI/CD是实现这两者理念的一种方法,即持续集成、持续交付。这些理念、工具、方法论作为基础中台组成部分来支撑中台模式。

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  1. 技术中台

从技术中台架构中可以看出,底层为应用提供层,即企业信息化系统或伙伴客户相关信息化系统等;上层为集成PaaS层,将服务总线、数据总线、身份管理、门户平台等中间件产品和技术融入,做为技术支撑;DaaS数据层通过数据中台,结合主数据、大数据等技术,发挥数据治理、数据计算、配置分析的能力,服务中台层与共享服务层共同支持应用层中的行业业务,为用户提供个性化的服务。

如果一定要给一个定义,我愿意总结为:“中台是一种思想,是一种体系”。这种思想主要是为了加速数据驱动价值的过程。

中台技术不是空穴来风,是随着平台化架构的发展所演进的产物,从技术层面来讲,大中台技术延续平台化架构的高聚合、松耦合、数据高可用、资源易集成等特性,之后结合微服务方式,将企业核心业务下沉至基础设施中,基于前后端分离的模式,为企业打造一个连接一切、集成一切的共享平台,技术中台架构如下:

随着数字化时代到来,互联网、云计算、大数据、人工智能等技术推动着传统企业的数字化转型,未来企业对人、事、物的管理必定会被数字化全面替代,在数据中台部分,帮助企业进行数据管理,打造数字化运营能力。数据中台中不仅包括对业务数据的治理,还包括对海量数据的采集、存储、计算、配置、展现等一系列手段,数据中台架构如下:

中台与SOA/ESB的区别?

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那中台这个概念和我们以往企业在架构信息化系统过程中经常提到的SOA/ESB又有什么区别呢?

从技术中台架构中可以看出,底层为应用提供层,即企业信息化系统或伙伴客户相关信息化系统等;上层为集成PaaS层,将服务总线、数据总线、身份管理、门户平台等中间件产品和技术融入,做为技术支撑;DaaS数据层通过数据中台,结合主数据、大数据等技术,发挥数据治理、数据计算、配置分析的能力,服务中台层与共享服务层共同支持应用层中的行业业务,为用户提供个性化的服务。

从下至上可以看出,主要从系统、社交、网络等渠道采集结构化或半结构、非结构化数据,按照所需的业态选择不同技术手段接入数据,之后将数据存入到相应的数据库中进行处理,通过主数据治理清理脏数据,保证所需数据的一致性、准确性、完整性,之后将数据抽取或分发至计算平台中,通过不同的分析手段根据业务板块、主题进行多维度分析、加工处理,之后得到有价值的数据用于展现,辅助决策分析。

SOA更多的是一种软件架构设计的模型和方法论,它的主要特性是面向服务的分布式计算,服务的重用,服务间松散耦合,支持服务的封装,服务注册和自动发现,以服务契约方式定义服务交互方式。

  1. 数据中台

技术中台从技术角度出发,数据中台从业务数据角度出发,业务中台站在企业全局角度出发,从整体战略、业务支撑、连接用户、业务创新等方面进行统筹规划,由基础中台、技术中台、数据中台联合支撑来建设业务中台,业务中台架构如下:

而ESB则更容易理解,它是中心化SOA的具体实现,主要是解决异构系统间整合的常见问题,比如服务连通、路由、消息丰富、服务的注册/查找/发布等服务的管理、服务监控和质量保证等。

随着数字化时代到来,互联网、云计算、大数据、人工智能等技术推动着传统企业的数字化转型,未来企业对人、事、物的管理必定会被数字化全面替代,在数据中台部分,帮助企业进行数据管理,打造数字化运营能力。数据中台中不仅包括对业务数据的治理,还包括对海量数据的采集、存储、计算、配置、展现等一系列手段,数据中台架构如下:

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再回顾一下中台,中台是因前台的敏捷性而生,是将后台系统中需要被前台调用业务能力、数据通过模型聚合的方式关联到中台,同时通过Service
API的方式供前台快速调用,以响应前台的快速创新与变化,为前台提供更强大的炮火支援。

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底层以PaaS为核心的互联网中台作为支撑,通常将开源的、外采的、内研的信息化系统、平台等作为基础的能力封装成核心技术层,通过系统整合、业务流程再造、数据治理分析等一系列活动为企业的业务提供支撑,形成特有的业务层,连接上下游伙伴、内外部客户、设备资源系统、建立平衡的生态环境,支撑业务的发展与创新。

SOA/ESB与中台相比主要面向系统集成,项目实施平均成本高昂,牵涉大量的协同开发,无数据分析能力,面临性能和扩展性的风险。无论从成本还是效率的角度,都体现了传统项目建设方式带来的业务迭代能力不足。

从下至上可以看出,主要从系统、社交、网络等渠道采集结构化或半结构、非结构化数据,按照所需的业态选择不同技术手段接入数据,之后将数据存入到相应的数据库中进行处理,通过主数据治理清理脏数据,保证所需数据的一致性、准确性、完整性,之后将数据抽取或分发至计算平台中,通过不同的分析手段根据业务板块、主题进行多维度分析、加工处理,之后得到有价值的数据用于展现,辅助决策分析。

随着“大中台,小前台”模式的演进,很多企业开始纷纷效仿大中台这一业务模式,但并不是所有企业都可以成功实行中台策略,事实上大中台的构建如同大数据平台的建设一样,要具备特定的前置条件,下面主要从行业特性、企业体量、技术实力等几个方面进行分析。

所以中台不等于SOA更不等于ESB,虽然在理念上和SOA一脉相承,从技术角度来看,也可以作为SOA中开发集成模式的一种演化变形,但中台显然是从更高的战略角度进行考虑的。

  1. 业务中台

大中台策略的产生是基于互联网背景之下,虽由电商行业兴起,但用户群体面向ToBs,用于打造产业生态链、衔接上游供应商、下游代理商/经销商业务,帮助企业前台贴近用户,提供更好、更人性化服务,提升用户体验、加快业务交互频率,中台和后台提供管控协调和技术支撑。在当前阶段,“大中台、小前台”这一模式在金融、银行、政府、能源等行业领域已经开始展开建设了。