云原生助力打造新一代安全稳定高效的轨道交通paas中台-V1.0
paas云服务方案
paas云服务方案PAAS（Platform as a Service）是一种云计算服务模式，提供了一个完整的应用开发平台，使开发者能够更加高效地构建、部署和扩展应用程序。
在PAAS云服务方案中，用户无需关注底层的服务器、操作系统和网络设置，而是将精力集中在应用程序的开发和运维上。
PAAS云服务方案的设计目标是提供一个可扩展、弹性的平台，满足不同规模、不同需求的应用开发需求。
下面将详细介绍PAAS云服务方案的设计思路和关键特点：1.弹性扩展：PAAS云服务方案应具备弹性扩展的能力，能根据应用程序的负载情况自动调整资源的分配。
通过动态调整服务器的数量和配置，可以实现应用程序在不同负载情况下的高可用性和稳定性。
2.容器化部署：PAAS云服务方案可以将应用程序以容器的方式部署，将应用程序与底层的操作系统和软件环境隔离开来，提供更高的安全性和可靠性。
容器化部署还可以实现应用程序的快速部署和扩展，提高开发和运维的效率。
3.多语言支持：PAAS云服务方案应支持多种编程语言和开发框架，以满足不同开发者的需求。
通过提供丰富的开发工具和库，PAAS云服务方案可以简化应用程序的开发过程，提高开发效率和质量。
4.监控和日志：PAAS云服务方案应提供监控和日志功能，以帮助开发者实时监控和分析应用程序的运行情况。
通过收集和分析应用程序的性能指标、错误日志等数据，开发者可以及时发现和解决问题，提高应用程序的稳定性和性能。
5.自动化运维：PAAS云服务方案应提供自动化运维功能，减少开发者的运维工作量。
通过自动化的软件更新、备份和恢复等操作，可以保证应用程序的高可用性和安全性，降低运维风险。
6.安全性和隔离：PAAS云服务方案应具备高级别的安全性和隔离性，确保用户的数据和应用程序的安全。
通过严格的身份验证、访问控制和网络隔离等技术手段，PAAS 云服务方案可以防止未经授权的访问和数据泄露。
7.灵活的定价模式：PAAS云服务方案应提供灵活的定价模式，以满足不同用户的需求。
云原生技术和平台研究与实践
数字通信世界2023.08DCWTechnology Study 技术研究企业架构指引企业建立配套的业务架构、应用架构和数据架构，推动以虚拟化技术为核心的资源型云基础设施建设演进，以云原生为代表的新一代效能型云基础设施建设。
云原生是一套技术体系和方法论，涵盖应用开发、构建、部署、更新、运维、运营等流程，云原生技术包含操作系统内核、容器、编排、服务网格、可观测技术等，构建安全可控、高性能、高可靠高可用、可观测的云原生平台，可更好地服务于行业数字化转型。
1 相关知识1.1 企业架构企业架构（Enterprise Architecture，EA）是指企业整体上的组织结构、业务流程、信息系统和技术基础设施等方面的总体规划，旨在实现经验战略和目标。
企业架构定义了组织的愿景、战略和业务目标，并提供了实现这些目标所需的结构、流程、人员和技术等资源。
企业架构包含四部分：业务架构（Business Architecture，BA）、数据架构（Data Architecture，DA）、应用架构（Application Architecture，AA）、技术架构（Technology Architecture，TA）。
1.2 云原生云原生概念最早由Pivotal的MattStine于2013年提出。
2015年谷歌公司牵头成立了云原生计算基金会（Cloud Native Computing Foundation，CNCF），致力于推动云原生技术的普及和可持续发展。
2018年，随着服务网格（Service Mesh）的加入，CNCF对云原生的定义发生了改变：云原生技术有利于各组织在公有云、私有云和混合云等新型动态环境中，构建和运行可弹性扩展的应用。
云原生技术主要包括容器、服务网格、微服务、不可变基础设施和声明式API。
1.3 Linux内核Linux内核从技术层面讲是将应用层的请求传递云原生技术和平台研究与实践高 巍1，陈 磊1，张红兵2，杨红军2（1.麒麟软件有限公司，北京 100080；2.上海道客网络科技有限公司，上海 200438）摘要：云基础设施由面向云迁移的“On Cloud”阶段演进到面向云构建应用的“In Cloud”阶段，即云基础设施建设由资源型演进到效能型；同时云原生将带来更复杂的安全挑战，构建安全可控的云原生平台对行业云转型至关重要，即从底层操作系统到容器调度来构建本质安全的行业云平台。
PAAS平台项目计划书
PAAS平台项目计划书1. 引言PAAS（Platform as a Service）平台是一种云计算服务模型，为开发者提供了一个平台来构建、测试和部署应用程序。
本项目旨在开发一个PAAS平台，以便企业和开发者能够更加轻松地构建和管理他们的应用程序。
本文档将详细介绍PAAS平台项目的计划与目标，包括项目背景、需求分析、项目阶段、项目团队、时间计划和风险管理等内容。
2. 项目背景随着云计算技术的迅猛发展，企业和开发者越来越依赖云平台来运行和扩展他们的应用程序。
PAAS平台作为云计算的重要组成部分，可以为企业和开发者提供简单、高效的应用程序开发和部署环境。
目前市场上已经存在一些PAAS平台产品，但很多产品存在着一些问题，如性能不稳定、功能不完善、不易扩展等。
因此，本项目旨在开发一个全新的、高性能的PAAS平台，以满足企业和开发者的需求。
3. 需求分析在开发PAAS平台之前，我们需要对企业和开发者的需求进行分析。
通过与潜在用户的沟通和调研，我们得出了以下主要需求：•应用程序部署：提供一种简便的方式，让开发者能够轻松地将他们的应用程序部署到PAAS平台上，支持多种开发语言和框架。
•资源管理：提供一个可视化的管理界面，方便企业和开发者管理他们的应用程序和资源，包括服务器、数据库等。
•自动化扩展：支持应用程序的自动扩展，根据应用程序的负载进行弹性伸缩，以提高性能并降低成本。
•安全性：提供安全可靠的环境来保护企业和开发者的应用程序和数据，包括身份认证、数据加密等。
•监控和日志：提供实时的监控和日志功能，方便企业和开发者了解他们的应用程序的运行状态和性能指标。
4. 项目阶段根据需求分析，本项目将分为以下几个阶段进行开发：阶段一：项目规划与准备在这个阶段，项目团队将进行需求分析、系统设计和技术选型等工作，确定项目的详细计划和开发方法。
阶段二：系统基础架构搭建在这个阶段，项目团队将搭建PAAS平台的系统基础架构，包括服务器集群、数据库、网络环境等。
新一代华为PaaS平台助力企业IT全云化转型
应用 层
业务部门1
业务部门2
业务部门3
业务部门4
中间 件资 源层
物理资 源池 （IaaS）
OracleDB Weblogic Conheren Array ce Webspher PG-SQL e SLB …
PG-SQL Weblogic OSB Tomcat Array MQ OracleDB …
趋势: 容器技术给PaaS带来新的机会
容器 是操作系统内核自带能力，容器是在Linux内核实现在轻量级高性能资源隔离机制 Docker 是容器技术之一, 核心在于实现应用与运行环境整体打包以及打包格式统一
简化软件打包, 加快应用部署及升级, 优 化DevOps 可移植性, 跨云部署，无厂商锁定, 受企业 电信支持
长：环境不一致导致开发人员不知
道最终如何部署、测试人员不清楚 测试重点和风险点、运维人员不了
解架构由来和约束等
趋势: 应用向CloudNative演进,微服务是必经之路
• • • •
紧耦合 系统复杂、错综交互，动一发而牵全 身 重复制造各种轮子：OS、DB、 MiddleБайду номын сангаасare 完全封闭的架构
• • • • • • •
容器编排
(Commercial )
Kubernetes Jun-2014 (initial release)
Docker Compose Feb-2015 (initial release)
资源调度与 集群管理
2013 (Apache Project)
Docker Swarm Feb-2015(initial release)
松耦合 在大型、超大型企业中仍然流行 通常通过ESB进行系统集成 有状态 大团队：100~200人 TTM: 1年、半年、月 集中式、计划内停机扩容
新一代安全稳定高效轨道交通paas中台解决方案
新一代安全稳定高效轨道交通paas中 台解决方案
目录
01. 概述 03. 应用场景与功能 05. 应急处理措施
02. 核心技术 04. 部署与实施 06. 实践与展望
概述
方案背景
01
轨道交通行业面临安全、稳定、高效运营的挑战
02
传统IT架构难以满足轨道交通行业需求
03
云计算、大数据、物联网等技术的发展为轨道交通行业带来新的机遇
培训与上线：提 供培训，确保客 户能够正常使用 PaaS中台
维护与升级：提 供技术支持，定 期进行软件升级 和维护
实施步骤
需求分析：了解客户需求，确定实施
0 1 范围和功能
方案设计：根据需求，设计实施方案，
0 2 包括技术架构、功能模块、接口定义等
开发与测试：按照方案，进行软件开
0 3 发、测试和优化
定制化服务： 提供定制化服 务，满足客户 个性化需求
方案优势
01
安全性：采用先进的安全技术，确保 02
稳定性：通过严格的测试和优化，保
数据安全
证系统的稳定性
03
高效性：采用高效的算法和架构，提 04
灵活性：提供丰富的接口和扩展性，
高系统的处理速度和响应时间
满足不同客户的需求
05
易用性：提供友好的用户界面和操作 06
部署与实施：将开发好的软件部署到
0 4 客户现场，进行实施和调试
培训与支持：提供培训和文档，帮助
0 5 客户了解和使用系统
维护与升级：根据客户需求和系统运
0 6 行情况，进行维护和升级
实施效果
01
提高轨道交通系统的 安全性和稳定性
02
降低运维成本，提高 运营效率
企业PaaS通用能力平台解决方案
企业PaaS通用能力平台解决方案随着云计算技术的快速发展，越来越多的企业开始意识到通过平台即服务（PaaS）解决方案来提高业务的效率和灵活性。
企业PaaS通用能力平台解决方案便是一种高效可扩展的云平台，旨在帮助企业构建、管理和扩展应用程序，同时满足各种业务需求。
本文将介绍企业PaaS通用能力平台解决方案的基本概念、特点以及其在现代企业中的应用。
一、企业PaaS通用能力平台解决方案的概述企业PaaS通用能力平台解决方案是一种基于云计算技术的平台服务，为企业提供了一套标准化的工具和功能，用于方便地构建、管理和扩展应用程序。
该解决方案可以极大地简化企业应用的开发、测试和部署过程，同时提供稳定的运行环境和可靠的数据存储。
二、企业PaaS通用能力平台解决方案的特点1. 灵活性：企业PaaS通用能力平台解决方案提供了丰富多样的开发工具和框架，使开发人员能够根据业务需求快速构建应用程序，并通过实时监控和调整应用资源来满足不同的业务场景。
2. 可扩展性：该解决方案基于云平台，具备高度可扩展的架构，可以根据业务增长自动调整资源配置和处理能力，以应对高峰时段的访问需求。
3. 安全性：企业PaaS通用能力平台解决方案采用多层次的安全机制，包括身份验证、数据加密和访问控制等，确保企业数据和应用程序的安全性和完整性。
4. 效率提升：借助于企业PaaS通用能力平台解决方案，企业可以实现快速的应用开发和部署，大大提高了业务的响应速度和效率。
三、企业PaaS通用能力平台解决方案的应用案例1. 平台即服务：企业PaaS通用能力平台解决方案可作为一种平台即服务的提供者，为企业提供开发、测试、部署和管理应用程序的统一平台。
通过该解决方案，企业可以轻松地创建、管理和部署云原生应用程序，从而显著提高开发效率和响应能力。
2. 数据分析与挖掘：企业PaaS通用能力平台解决方案为企业提供了强大的数据分析和挖掘功能，可帮助企业实时监控业务数据、进行数据分析和预测，以便更好地理解客户需求和市场趋势，从而做出更明智的商业决策。
CloudFoundry和OpenShift：哪种更适合PaaS平台
CloudFoundry和OpenShift：哪种更适合PaaS平台作为两个颇具代表性的PaaS平台，CloudFoundry和OpenShift在市场上拥有很高的知名度和用户群体。
那么在这两个平台之间，哪个更适合呢？本文将从平台介绍、特点对比、用户群体、应用场景等多方面进行分析和比较，为大家提供参考，帮助大家选出更适合自己的PaaS平台。
1.平台介绍CloudFoundry是由VMware公司于2011年开源的PaaS平台，随后由Pivotal Software负责维护和发展。
该平台可以支持多种不同的编程语言和框架，包括Java、Ruby、Node.js、Python等。
用户可以通过命令行工具、Web界面或IDE插件进行操作，从而快速创建、部署和扩展云应用。
OpenShift则是由Red Hat公司开发的开源PaaS平台，也支持多种编程语言和框架，包括Java、Ruby、Node.js、Python、Perl等。
用户可以选择使用PaaS模式或者在自己的私有云部署私有PaaS。
OpenShift提供了Web控制面板和命令行工具，用户可以通过它们来创建、部署、扩展应用。
2.特点对比CloudFoundry和OpenShift都拥有一些反映其对于PaaS平台的特点的不同配置和功能：2.1适用范围CloudFoundry是面向那些熟悉CloudFoundry技术的企业，提供了强大的部署、管理和生命周期管理工具，能够简化云部署的过程。
此外，CloudFoundry还支持多种不同的编程语言，可以适应不同的应用场景。
OpenShift则更适合中小型团队或者那些深层次开发者，有一些配置和自定义方案都需要一定的技术知识。
OpenShift支持的语言更多元化，也有更多的方式进行扩展和操作。
2.2安装和扩展CloudFoundry可以在公共云和私有云上进行部署。
其提供了强大的定制化和自动化功能，支持自定义扩展和管理。
精益数字创新体系下的数据中台解构与实践
精益数字创新体系下的数据中台解构与实践
徐哲昕
【期刊名称】《城市轨道交通研究》
【年(卷),期】2024(27)S01
【摘要】[目的]为进一步挖掘数据价值,充分利用企业发展的重要战略资源——数据,基于现场精益管理体系的建设与经验,引入数据中台,结合一线部门的特点,建立精益数字创新体系。
[方法]介绍了精益管理体系的内涵和数据中台的作用;介绍上海轨道交通隆德路站数字化管理发展历程;结合隆德路站实际应用情况,结构了数据中台的功能及其在数据挖掘中的作用。
[结果及结论]将精益管理体系与数据中台有机结合,采用多种质量管理工具与数据分析工具,能够进行设备状态评估、人员能力识别及生产模式优化。
通过精益管理赋能数据中台,并持续改进,能够提高决策水平和设备故障处置效率。
【总页数】6页(P27-31)
【作者】徐哲昕
【作者单位】上海地铁维护保障有限公司通号分公司
【正文语种】中文
【中图分类】C931.6;U231.7
【相关文献】
1.基于中台注智的业财精益管理体系数字化建设与应用
2.大数据背景下精益管理在培训体系优化中的路径
3.基于“E台区”App的台区网格精益管理创新与实践
4.
企业中台模式下的数据运营与服务体系--评《数据中台架构企业数据化最佳实践》5.数字经济背景下煤炭生产精益化管理体系的研究与实践
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关键点：Docker+Kubernetes
先看下各自的图标带来的含义
集装箱（image的集合）和鲸鱼（repository）= 标准化交付的镜像+镜像仓库
+
舵手 = 应用编排（运送集装箱的操 作员和领路者）
对容器的理解：容器是一个或多个服务的实例，通过镜 像启动，可以简单的认为是一台轻量级虚拟机，但是又不是 虚拟机那样的实现方式，需要通过定义好硬件参数，然后启 动OS，再加载服务；容器只需要将内部的进程直接运行在 宿主机即可，所以你会感觉容器体积更小，运行更快，同样 资源的宿主机可以运行更多数量的容器。并且由于是标准化 的镜像交付，所以就不需要考虑太多宿主机本身的环境因素。
全方面的性能监控
性能方面
技术方面
用技术方式实现敏捷化、自动化、高可用 采用先进成熟的技术方案 具备良好的开放性和可移植性 整体协作，快速开发
安全方面
系统、数据库具备高可用性 具有安全备份策略 数据不丢失 可防止网络侵入和黑客攻击
打造PAAS中台的关键技术
企业中台架构图
访问层
客户触达类的应用
利用互联网化架构打造生态圈
环境
关键点：故障定位
中台构架：给企业带来的价值
服务重用 真正体现微服务理念的核心价值，松耦合的服务带来业务 的复用
服务进化 随着新业务的不断接入，共享服务也需从仅提供单薄业务 功能，不断的自我进化成更健壮更强大的服务，不断适应 各种业务线，真正成为企业宝贵的IT资产
数据积累 各个业务的数据都沉淀在同一套中台服务，可以不断累积 数据，最终发挥大数据威力。
容器 PaaS
DevOps
DevOps平台，提供统一过程管理、 持续集成、持续部署、持续测试能力。
AiOPS
AIOps
基于机器学习的运维管理工具， 让运维更智能
中台
微服务
DevOps
Microservices
微服务是业务和数据中台粘合剂，是 一种软件架构风格、它是以专注于单 一责任与功能的小型功能区块为基础
一般访问量
高峰到来 自动扩容 高峰过去 自动缩容
容器PaaS云平台
高峰访问量
资源池
关键点：微服务Service Mesh
Pilot • 服务发现 • Envoy生命周期管理 • Envoy配置下发 • 服务模型 • 配置模型
控制平面
数据平面
Mixer
• 前提条件检查：安全认证，黑白名单， ACL检查
• 限流管理 • 遥测报告：日志监控
Envoy
• 负载均衡 • 智能路由（灰度、蓝绿） • 流量管理（超时、重试、熔断） • 故障处理 • 故障注入 •…
Istio-Auth
• 服务间认证 • 终端用户认证
关键点：全链路监控
用户会话细 粒度故障定
位
全量数据分 布式追踪
智能告警 主动预警
支持微服务 多种架构， 适用于容器
技术
开放性：云原生开源K8S+Docker； 可靠性：双中心架构，多域分离部署； 精细化：超细粒度，CPU 0.01Core，内存1MB； 爆发模式：支持CPU和内存无上限超分；
弹性伸缩：基于业务自定义指标（并发数、响应时 间等）、资源利用率（CPU、内存）、时间点等自 动弹性扩缩容的增强调度算法。
APM 应用性 能监控
平台底层能力 编排部署
自动调度
服务发现 异地多活
弹性伸缩 高可靠保障
分布式事务 高可扩展性
AIOps
资源池
计算资源
存储资源
网络资源
高性能计算资源
如何建设：关键元素
ContainerPaaS
容器是企业中台的基础，容器的出现让 开发测试运维变得更高效，敏捷，为微 服务提供完美的环境。
构建平台化能力提升运营能力
共享服务
用户中心 管理中心 研发中心 服务中心 运维中心
中间件中心
应用商店 App Store
安全镜像仓库 Trusted Image Registry
上层服务能力
DevOps/CICD工具链集成
多租户
权限管理
审计分析
资源隔离
资源配额
应用层服务
微服务管理
日志服务
监控服务
运行时安全
Kubernetes作为一个容器编排工具，免除了用户在使用 容器时需要手动配置运行在哪台宿主机上，同时提供了服务 发现，负载均衡等等功能，用户只需要专注在镜像的交付和 应用的构成即可。
=
最终形成面向应用的标准化交付方案
关键点：DevOps带来的敏捷与自动化
关键点：秒级弹性能力
具备应用的秒级扩缩容能力，容量管理从“给多少用多少”向“用多少给多少”转变，被 动变主动。应用的扩缩容时间从传统集成方式的2-3天缩短到秒级，可以根据业务负载自 动弹性扩缩容。我们结合多年的系统运维经验，实现基于并发数、响应时间、CPU和内存 使用率等容量指标进行自动弹性扩缩容调度的算法，这些都是传统平台所不具备的能力。
信息孤岛
新建的轨道线路，需要 重新购置大量设备，配 备运维人员，不仅已有 资源无法复用，还形成 了新的信息孤岛
运维环境复杂
单系统垂直建设情况普 遍，投入成本高、运维 难度高，故障排查困难 缺少自动化运维手段。
多数据中心管理
存在多个数据中心数据 中心，需要统一管理及 调度资源，远程监控
传统架构 VS 中台架构
快速响应 更快的通过共享服务的组合响应新业务。
降低成本 对于新业务，无需再投入新的重复的开发力量，减少人员 成本。
效能提升 开发人员更专注某一领域，开发更快，更易维护。
案例分享
IAAS：打造弹性调度PAAS中台，追求效益效率提升，灵活快速支撑业务
进一步提高大规模IT系统的快速开发部署、资源高效利用等核心能力，并推动业务系统架构的微服务化， 构建双中心容器云平台，加速服务交付、提高灵活性、改善服务水平，并且最大化资源效率。
VS
用户可触达的前台
应用A
应用B
应用C
业务中台
用户中心
业务运营
技术中台
分布式
扩展性
大数据
中间件
资源平台
计算资源
存储资源
PAAS中台特点
去IOE架构 共享服务化 低耦合高内聚、弹性伸缩 高可靠、无单点
7*24小时不间断稳定运行
发布不影响业务
架构方面
系统平均无故障率≥99.9%
支持高并发
响应时间不超过1秒
云原生助力打造新一代安全稳 定高效的轨道交通PAAS中台
发展与挑战
云的历史和发展物理机虚拟化Fra bibliotekIaaS
2000
2001
2006
PaaS
2009
Open Source
IaaS
2010
Open Source
PaaS
2011
容器技术
2013
云原生
2015
面临的挑战
IT挑战
资源利用率低
已有基础资源利用率低 各类系统占用的服务器 数量多，但实际负载低， 资源浪费严重。