2. 北京中油瑞飞信息技术有限责任公司
2. Richfit Information Technology Co., Ltd
近年来,"互联网+"作为互联网形态演进、催生经济社会发展新形态的新一代互联技术已经得到了前所未有的发展。2015年7月4日,国务院印发了《国务院关于积极推进"互联网+"行动的指导意见》[1]。2020年5月22日,李克强总理在国务院政府工作报告中提出,全面推进"互联网+",打造数字经济新优势。这标志着"互联网+"已成为国家技术创新发展的一项基本国策,成为国家数字经济发展的重要支撑。在互联网飞速发展的带动下,石油、石化等传统行业纷纷进行数字化转型建设,紧跟时代步伐。
随着传统行业信息化建设加速,石油行业专业云产品及云服务采购需求日益增长,云计算、大数据、人工智能等产品需求迫切。但是油气上游领域专业技术产品采购流程复杂、周期长,云计算、大数据、人工智能等技术产品繁多,产品选购眼花缭乱。如何实现专业云产品的快速采购和推广,如何帮助企业或用户快速找到所需信息化建设云产品与服务,是现在油气行业信息化建设急需解决的一大问题。
在行业云服务快速发展过程中,众多的应用平台、应用商店、云集等概念纷纷涌现[2-3]。国外早在2006年就推出了AWS(Amazon Web Services)云平台服务,目前AWS已经为全球190个国家/地区内成百上千家企业提供支持[4]。国内的阿里云、腾讯云、百度云等云市场也纷纷步入商业应用。国内油气行业的应用商店研究已有初步探索,例如,胜利油田将具有复用价值的组件从应用系统中剥离并上架到应用商店,应用商店对组件采用标准的集约化管理,实现组件产品的共享复用[5]。但胜利油田应用商店在业务应用覆盖面、应用多样性、应用受众和应用管理等多方面仍面临巨大挑战。
2018年11月,中国石油正式对外发布了勘探开发梦想云平台,该平台是中国石油搭建的第一个主营业务智能共享平台,旨在实现上游业务数据互联、技术互通、研究协同,推进勘探开发智能化[6]。梦想云应用商店作为梦想云平台的特色服务之一随之推出。梦想云应用商店(简称应用商店)作为"云端"产品的汇聚与服务平台,汇集了多款专业软件及人工智能、大数据、云计算等云产品,并按照产品用途进行大类汇总与分析,使用户能快速找到所需产品。应用商店在产品引入前期,针对每款软件进行分析与研究,为油气上游领域单位选购提供有利参考,并节省很多重复性工作,大大简化了购买流程,缩短了购买周期。
应用商店以梦想云为基础,依托数据湖、PaaS平台,打通了平台技术,为用户提供了便捷的应用搜索、下载安装和快速登录渠道,为不同身份、不同角色用户提供了可定制一站式服务。梦想云应用商店有效支撑了油气领域应用共享建设,推动石油行业信息化,促进了石油上游业务开放、协同、共享、智能生态环境落地。
1 应用商店总体设计勘探开发梦想云应用商店基于梦想云平台和数据湖技术,按照"一朵云、一个湖、一个平台、一个门户"原则,打造石油行业专业软件和智能共享平台,为油田用户提供统一入口,为不同身份、不同角色的用户提供统一安全认证与服务[7]。
勘探开发梦想云应用商店支持上游业务各种应用集成,包括统建系统、油田自建系统、第三方专业软件、基础软件、工具软件和大数据分析、人工智能算法组件等,为用户提供现场操作、流程监控、工况诊断、应急响应、业务管理、协同研究、科学决策及应用开发等各类场景应用服务。
梦想云应用商店按照不同维度对应用进行分类,如专业领域、厂商、价格、商品推荐等,方便用户根据需求查找和选购。应用商店支持并鼓励各类优秀应用上架发布,通过与厂商的多种合作模式,如产品代销、合作式开发、共同打造解决方案等,打造石油行业应用共享生态圈。应用商店运营平台架构如图 1所示。
应用商店支持用户使用任何终端安全接入,且应用商店上架的资源可以为更多的用户提供应用服务。应用商店作为梦想云应用门户之一,可关注用户需求,分析用户点击和购买偏好,并将其作为应用商店产品更新的依据。通过应用商店,可以收录并发布用户急需的、好用的应用与工具,同时可根据用户需求提供定制化服务,打造全新的应用环境。
应用商店同时服务于开发者,开发者既可以作为应用销售方上架并发布自己的应用,也可以作为应用消费者获取应用商店上架发布的中间件、开发组件或算法组件等开发资源。采用应用商店技术,为上游业务开放生态建设提供了创新动力和续航能力。
应用商店为产品供应商和内外部合作伙伴提供产品的上架审核及服务计量,支持其产品在线运营,为其产品提供售前咨询、支付结算和售后支持等完整的运营流程服务。
应用商店作为运营平台,为用户、开发者、产品供应商、合作伙伴提供便捷的产品管理、订单管理、支付管理、产品供应商入驻管理等服务,为应用商店规范运行奠定基础。梦想云应用商店应用管理如图 2所示。
应用商店基于梦想云基础平台架构,以开源框架构建微服务框架[8],兼顾IaaS和PaaS的两层资源管理能力,提供整个PaaS平台的应用、服务资源的管理,打破传统资源部署模式下应用系统之间的"资源竖井"模式和对资源的独占,实现硬件资源和软件资源的统一管理、统一分配、统一部署、统一监控和统一备份。根据应用对资源的需求类别和需求程度动态调配资源,实现应用和资源的最佳配置。通过应用商店门户,实现应用从开发者开发、发布,到用户订阅、使用的全生命周期管理,并提供应用计费功能。应用商店应用架构如图 3所示。
应用商店基于前后端分离技术进行开发,降低开发难度,同时前端承担部分数据处理工作,减小后端数据处理对服务器的压力。在数据处理过程中,将后台机器化报错语言转化为前端人性化错误提醒,提升用户感受。应用商店技术架构如图 4所示。
应用商店前端采用Vue、Vuex、Vue-router等开发技术[9]:
(1) Vue作为主要开发框架,具有轻量级框架、双向数据绑定、指令、插件化的特点,运行速率快,组件库丰富。
(2) Vuex是一个专为Vue应用程序开发的状态管理模式工具,可实现组件之间同一状态共享。
(3) Vue-router用来实现页面跳转,通过HTML5的History API或者Hash实现单页应用,既可以实现页面上的组件切换,也可实现页面间传递参数等其他功能。
应用商店后端采用Spring Boot、Mybatis等技术:
(1) Spring Boot作为主要开发框架,其简单的配置理念与Spring紧密集成,让开发人员更加专注于项目业务逻辑开发。
(2) Mybatis作为操作数据库的框架,减少了大量的代码开发量,简单易学,让开发人员和维护人员更容易上手; 灵活的特性让代码和数据库操作耦合度大大降低,便于统一管理和优化; 动态的XML标签,支持编写动态SQL语句。
应用商店存储采用MySQL、S3对象存储、ES技术:
(1) MySQL作为数据存储工具,性能高、速度快、代码开源、使用广泛,大多数人员可以对数据库进行简单维护操作。
(2) S3对象存储,使用Restful API技术,可以在任何位置进行数据存储和访问,存储容量和数据处理能力弹性扩展,为应用提供海量、安全、低成本、高可靠的云存储服务。
(3) ES技术提供快速的数据查询和全文检索能力。
2.2 接入方法依托PaaS平台强大的云化和开发能力,应用软件可通过应用商店门户中的以下几种方式接入平台:
(1) 专业软件接入:使用C/S架构专业软件,按照应用商店规范进行上传,由用户按需选择下载、使用。
(2) API接入:通过B/S架构、基于微服务技术开发的服务接口,使用API网关进行应用发布,用户通过商店进行订阅使用。
(3) 基于梦想云开发环境开发SaaS服务软件的接入:基于PaaS平台提供的在线和离线开发环境,快速开发SaaS应用并可快速部署到PaaS平台。
(4) 基于容器技术的接入:PaaS云平台实现了一种基于Docker的应用系统业务层云化技术。基于Docker实现了多应用间的资源复用,应用可以根据请求数动态伸缩自身计算资源,将请求响应时间维持在较低水平。
应用商店的集成分为应用集成、容器化、开发流水线3个层级。对于无法进行容器化改造的历史项目,采用API管理进行接口集成,可以快速实现接口对接; 对于可以进行容器化改造的项目,进行容器镜像规范化,实现云化集成; 对于新开发或可以迁移的项目,使用微服务开发技术,进行云原生开发,实践梦想云倡导的云原生应用。应用商店应用集成方式如图 5所示。
应用商店通过配额管理进行计费,依据用户属性对应用使用的资源进行限制,并定制应用商店的配额分配方式和扣减规则。产品供应商提供产品规格,制定具体的产品计费方式。应用商店通过订单系统对订单进行管理,作为用户购买和付费依据。根据目前应用商店主要客户为油气田行业企业客户的特性,不支持在线支付(预留在线支付接口),支付统一由应用商店管理员进行管理(图 6)。
应用商店采用梦想云账号系统,实现用户账号统一管理、一站式登录。权限设置为菜单级权限,在应用商店单独进行角色管理。用户从梦想云平台登录后,点击应用商店菜单,通过调用梦想云平台提供的用户身份校验接口,进行应用权限控制(图 7)。
勘探开发梦想云应用商店的研发,是专门针对油气行业上游业务领域的创新实践。应用商店基于梦想云,依托现有PaaS平台,针对油气行业,有针对性地、有目的地进行产品引入和规划。应用商店大大缩短了油气田、研究院的产品采购周期、促进了研发成果共享,对于探索云平台信息化建设新模式、促进上游业务转型升级及提质增效,具有十分重要的意义。
3.1转变油气行业软件采购模式
随着梦想云应用商店的建成和推广,企业通过已有专业应用软件许可证统一云化管理或新版本软件集中采购后上云等方式,能有效短缩业务用户对专业软件采购流程、提升专业软件使用效率,节省大量的人力和物力。传统软件采购流程与应用商店软件采购模式对比,如图 8所示。
未来,厂商通过与梦想云(应用商店)运营中心对接,可随时将各类应用放在梦想云平台(企业私有云)上,各单位用户可以通过应用商店一键快捷下单、按需使用、按需计费,没有中间的复杂流程且安全可靠,整个流程及售后服务规范、透明,支持实时下单、实时应用,满足业务用户快捷的使用需求。应用商店帮助产品供应商推广软件、提升服务的价值,获得长久的利润; 也使用户能够以较低的成本获得软件的使用权,获得有保证的售后服务,并对软件产品进行评价,解决行业信息不对称问题,最终降低整体交易费用,促进软件产品开发、使用、维护、升级的良性发展,形成用户与平台、平台与厂商、厂商与用户之间新的应用生态关系。
3.2 支持先试用后购买在传统购买软件过程中,产品选择性少,试用版软件限制较多,用户缺少试用谈判资本。应用商店将各类产品按功能分类,用户可以选择不同的产品进行试用,缩减了中间流程和沟通成本,试用权限更具优势,并且可以在短时间内选择出最适合自己的产品。
3.3 支持按需使用、按需购买的超市采购模式在传统的专业软件采购与使用中,经常会出现部分用户软件资源不够用,部分用户相同资源闲置的现象。通过梦想云应用商店可以统筹调配稀缺或昂贵的软件资源,合理使用闲置资源,避免资源浪费。通过订单管理、计量计费等功能,实现按需预定、先使用后计量再计费,支持超市式采购应用模式。
3.4 浮动许可管理,实现资源共享在梦想云应用商店中,引入许可证License服务管理功能[10],通过对License的动态管理,可以整体把控License,及时关闭闲置占用资源,为急需资源用户分配License,保障了资源共享、按需使用、按需购买,实现了降本增效。
3.5 支持资源预警通过应用商店的分析功能,能及时准确地提供实时、定期性的用户量和使用量报告,为企业采购专业软件提供数据支撑。通过对软件资源使用情况的分析,可以准确预估未来的使用量,为软件采购或增加许可证等提供决策支持。
3.6 构建共享应用新生态梦想云应用商店汇集了基础软件、专业应用、大数据、人工智能、开发者服务六大类200多种软件及微服务产品,基本形成了油气专业软件大联盟的雏形,为上游业务生态建设奠定了基础。梦想云应用商店提供了专业应用软件的集成共享能力,推动油气行业信息化建设新模式,对构建油气上游开放、合作、共建、共享、共赢的新业态具有良好的示范作用[11]。
4 实践效果应用商店搭建起了中国石油上游业务专业软件共享平台,并和多家厂商合作,打造石油行业应用共享生态圈。应用商店提供商家入驻、产品上架、企业订单交易等全套流程。商品种类包括油田专业应用软件、大数据类软件、人工智能类软件、信息安全类软件、办公基础软件以及面向开发人员的小工具。
目前,应用商店上架了百余款产品,为企业用户提供导购式、自助式及免费咨询等一站式服务,并针对不同类型、不同角色用户提供不同权限服务:
(1) 为用户、应用开发者与产品供应商提供了安全、公开、可计量的交易环境;
(2) 购买者可以便捷地浏览海量商品,方便地找到相应功能,并进行产品查找、比对、下单、订单管理;
(3) 发布者可以进行产品发布、更新、下架等操作,查看已售订单、管理上架应用;
(4) 管理员可以快速地完成各类审核,并进行产品供应商资料、产品的维护等工作;
(5) 应用开发者可以快速获取开发资源,敏捷开发,共享成果;
(6) 产品供应商可以在线维护相应的产品服务,共建运营生态。
5 结语梦想云应用商店是勘探开发梦想云平台的一站式服务窗口,为上游业务用户分类呈现专业应用(APPs),为应用开发者开放各类开发资源(中间件/Service/SDK等),为产品供应商提供产品与服务运营环境及机制,支撑中国石油上游业务开放、协同、共享生态环境落地,为打造石油行业共享应用生态圈进行了有益的探索,取得了初步成效。
秉承"共创,共建、共享、共赢"建设原则,梦想云搭建了基于应用商店的用户共享生态。第三方合作伙伴或厂商,可以通过平台支撑生态,接入用户管理体系,利用多维用户一体化管理服务能力,支撑一个平台、一个门户原则的落地,培育科技创新生态,营造合作共赢生态。携手各油气田与合作伙伴,共同追云逐梦,打造行业一流云平台,构建全联接智能油气新生态。
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