支撑电网企业数字化转型的一体化研发测试体系研究

杨永艳 刘丹 许颖

摘 要 伴随着以“大云物移智”为代表的新一代信息通信技术的加速应用，电网企业需充分考量数字化变革带来的驱动力，利用数字技术对传统业务进行全方位、多角度、全链条的改造，构建集约化的平台，提高IT生产力。本文针对电网企业数字化转型过程中的业务构建需求，将DevOps理念和中台思维进行结合，提出一体化研发测试体系构建方案，对开发测试环境中的云平台、数据中台、业务中台等进行了架构设计，同时提出配套的DevOps工具体系、流程体系和运营支撑组织架构，对电网企业开展数字化转型具有借鉴意义。

关键词 一体化研发测试体系;云平台;数据中台;业务中台;DevOps;数字化转型

引言

伴随着以大数据、云计算、物联网、移动通信、人工智能、区块链等为代表的新一代信息通信技术加速应用，以平台、中台经济为代表的互联网经济打破了以往按传统产业及所属行业划分的界限，云计算、大数据、物联网服务为企业商业模式和组织形态变革提供了新型基本要素[1]，互联网与传统产业跨界融合已成为新常态和大趋势。电力企业作为传统行业，需充分考量数字化变革的驱动力，以颠覆式创新视角迎接新一轮能源革命与数字革命交汇带来的机遇与挑战[2]。

数字化转型是将数字技术应用到价值创造中去，而不是辅助的、单点上的改变。对于传统产业而言，数字化转型是利用数字技术对传统业务进行全方位、多角度、全链条的改造，其实施的关键步骤之一是深入推进“企业上云”[3]。企业进行数字化转型的本质，一方面是解决业务问题，优化现有业务流程，创造新的业务模式，追求客户体验;另一方面是打破竖井式研发模式，构建集约化的平台，提高生产力。

在数字化时代，需以商业价值交付为目标实现IT和业务整合协同发展。IT部门基于敏捷理念的DevOps，实现对业务部门需求的快速响应，已经成为企业应对数字化转型的重要能力要求[4]。

除此之外，“中台”也成为企业实现数字化转型的重要抓手。中台思维的本质就是通过数据贯通融合和功能开放共享，实现面向前台的敏捷响应，降低研发成本，加速创新业务孵化[2]。中台可分为数据中台和业务中台[2]。数据中台通过数据建模实现跨业务域的数据整合和数据能力沉淀;通过统一数据服务实现对于数据的封装和开放共享，快速、灵活满足应用的要求[5]。业务中台将企业核心业务资源持续沉淀形成公共通用的共享服务中心，消除传统烟囱系统和部门壁垒，实现资源共享和能力复用，帮助企业不断提升用户需求响应能力和前台规模化创新能力[6]。

本文是将DevOps理念和中台思维进行结合，提出电网企业一体化研发测试云环境体系的建设方案，除了对开发测试环境中的云平台、数据中台、业务中台等进行架构设计外，还提出配套的DevOps工具体系、流程体系和运营支撑组织架构。该建设方案可有助于实现企业中台战略和DevOps体系落地，对电网企业开展数字化转型具有指导意义。

1设计原则

一体化研发测试体系的设计原则包括三个方面：中心化、平臺化、服务化。

1.1 中心化

中心化就是中台的本质。企业中台建设从管理上破除了系统建设的“部门级”壁垒，将资源、系统和数据上升为“企业级”;从技术上将企业共性的业务和数据进行服务化处理，沉淀至相应的业务中台和数据中台，形成灵活、强大的共享服务能力，供前端业务应用构建或数据分析直接调用。

一体化研发测试环境在统一的、集中式的研发环境中落地企业中台，使业务应用微服务的开发可以直接基于业务中台和数据中台的成果构建，从而使中台价值完全发挥出来。

1.2 平台化

平台化是新技术、新工具的落地。在一体化研发测试环境中落地全套的云平台技术组件，以及研发支撑工具、研发管控工具、监控度量工具等，以技术推动研发效率的提升。

1.3 服务化

服务化是组织、流程的转变，特别是员工心态和组织心态的转型。一体化研发测试环境的建设不仅仅是平台和工具的部署，更重要的是建立一支服务队伍，为企业级业务应用开发提供端到端的技术支持。

2一体化研发测试体系设计

2.1 体系概述

一体化研发测试体系包括平台层、中台层、一体化研发测试工具层、运营支撑组织架构四个部分。如图1所示。

2.2 平台层

平台层包括构成一体化研发测试环境的基础设施和云平台。云平台是一体化研发测试环境的技术底座，统一管理和调配分布式研发环境的资源，提供资源服务和技术组件服务的能力。大数据相关服务、人工智能相关服务均部署在云平台之上[7]。平台层所包含的服务能力如图2所示。

2.3 中台层

（1）数据中台

电网企业数据中台整体架构分为三层：贴源层（基础数据）、共享层（公共数据和萃取数据）、分析层（模型服务），通过应用构建需求迭代，沉淀共性数据及服务，形成企业级分析主题，并提供服务统一检索与展示门户，支撑企业管理、电网运营、客户服务等数据应用[5]，如图3所示。

如果企业已经构建了业务中台，则也应该部署在一体化研发测试环境中。各业务系统不再单独建设共性应用服务，直接调用业务中台服务，实现各业务前端应用快速构建和迭代。企业业务中台建设本身是一个逐渐积累、不断丰富的过程，需要持续迭代开展。为了实现更好的灵活性，业务中台一般采用微服务的架构模式进行构建[8]。在一体化研发测试环境中，业务中台在云平台和DevOps组件的支撑下，共同为前端业务提供服务。图4为电网企业业务中台示意图[8-9]。

2.4 一体化研发测试工具

一体化研发测试工具为业务应用提供端到端的工具支撑，覆盖应用“需求→开发→测试→发布”的整个生命周期，提高业务研发测试效率，规范化业务研发测试过程。一体化研发测试工具包括：①集成开发工具。平台层和中台层都提供对应的软件开发工具包（SDK），便于业务应用在开发阶段依赖及调用相关接口，因此需要通过一个统一的开发工具来集成所有SDK，为开发人员提供一个开箱即用的工具。②用户管理。管理企业用户和个人用户的注册。③项目管理。提供基于敏捷开发模式的项目管理功能，包括需求规划、迭代计划、项目看板、项目报表、文档管理等。④代码管理。提供安全、可靠、高效的分布式代码托管服务，包括代码克隆、下载、提交、推送、比较、合并、分支等。⑤流水线管理。提供可视化、可定制的端到端自动交付流水线，缩短交付周期，提升交付效率。⑥编译构建。提供可扩展的云上编译构建服务，提供标准化的云上环境，支持主流编程语言、构建框架。⑦测试管理。提供一站式测试解决方案，覆盖测试用例、测试计划、测试执行、测试报告等测试的各个环节，支持功能测试、接口测试、代码扫描、移动测试等多种测试类型。⑧部署发布。提供可视化、一键式部署服务，与流水线无缝集成，实现部署环境标准化和部署过程自动化，提升部署效率。同时支持对已部署的应用进行升级，支持批量发布、灰度发布等。⑨开源镜像仓库。提供开源组件、开源操作系统及开源DevOps工具镜像站，为用户提供全面、高速、可信的开源组件、OS、工具下载服务。

2.5 运营支撑组织架构

运营支撑是一体化研发测试云环境能够正常运转并充分发挥作用的重要保障。核心IT团队应更关注于提供云平台各类服务和自动化工具的建设，以及共享业务组件的提炼。业务人员基于云平台、数据中台和业务中台，从业务需求出发对业务应用系统进行定义。运营支撑组织架构是核心技术团队对业务团队的支撑体系，通过组织保障，使业务人员更加快速有效的理解和使用平台及中台的工具和服务，实现商业逻辑、业务语言和IT技术实现的一致性，保证交付效率以及商业价值的实现[4]。

一体化研发测试环境配套的运营支撑组织架构由技术服务部、工具产品部、平台运维部三个部分构成，为应用开发和日常运维提供技术上的支持和服务。①技术服务部。主要为应用基于云平台和中台的开发提供咨询、设计、培训、客户服务，由专家团队、过程改进委员会、知识管理团队、客服中心、教练团队构成。②工具产品部。主要服务一体化研发测试环境中所部署的各类自动化工具的开发与升级，包括研发工具、测试工具和运维工具等。③平台运维部。主要负责云平台、数据中台、业务中台以及硬件基础设施的日常运维工作，同时也负责平台与中台技术组件的二次开发与技术优化工作。

3系统部署

3.1 云平台及中台部署

一体化研发测试云环境由云平台来实现研发测试资源的统一管理和调度，数据中台、业务中台均部署在云环境中，并通过一定的技术手段实现研发、测试、生产环境之间的逻辑隔离，如图5所示。

（1）资源面。基于云平台的资源隔离方式，可以构建不同的资源池，实现开发测试环境与生产环境的资源逻辑隔离。资源逻辑隔离包括计算、存储、网络等硬件资源的隔离，以及数据库服务实例、数据中台相关服务实例等软件环境的逻辑隔离[11]。

（2）数据面。为了实现研发测试数据和生产数据的隔离，需在构建数据中台的研发专区与测试专区。开发专区的初始数据进行统一导入，使用脱敏工具从历史数据中抓取两年的元数据和业务数据，元数据包含表结构、字段属性、约束条件等信息;业务数据包括核心系统涉及的结构化、非结构化、采集量测数据。测试专区的数据在开发数据基础上补充，当开发测试环境的数据不满足测试使用时，依据需求单独导入。

（3）业务中台面。业务中台的微服务基于云平台来进行发布，通过在研发测试环境和生产环境发布不同的微服务集群，来实现业务中台研发测试环境与生产环境的隔离[10]。

3.2 DevOps组件部署

DevOps组件的管理端可采用集中部署方式，与云环境中的多个资源池对接。DevOps组件管理端将贯通应用的开发环境、测试环境、仿真环境和生产环境，打通软件交付的完整路径。

3.3 研发终端部署

为满足电网企业的安全防护要求，保证研发终端接入的安全可靠，本文按照专区、专网、专机的方式规范研发终端的安全接入和使用。

专区：建立独立的物理研发场地，区域内至少部署有门禁和视频监控设施[12]。

专网：研发场地内网络使用独立网络设备构建，不与其他办公终端公用接入和汇聚层网络设备，与研发云环境之间建立专线网络（非互联网专线，专用物理通道如SDH、POS等，延迟小于30ms，延迟大于30ms则建议到开发测试环境所在城市选址构建研发场地）。

专机：每个工位配置独立的物理台式电脑或瘦客户电脑，操作系统按照企业相关信息安全规范部署桌面安全、防病毒等桌面安全管控软件[13]。

4结束语

本文针对电网企业数字化转型过程中的业务构建需求，将DevOps理念和中台思维进行结合，提出一体化研发测试体系的构建方案，对开发测试环境中的云平台、数据中台、业务中台等进行了架构设计，同时提出配套的DevOps工具体系、流程体系和运营支撑组织架构。在本文设计的体系架构指导下，可实现DevOps向业务端进行扩展，实现业务、IT开发运营的整合重构，支撑电网企业IT团队内部从开发测试到技术运营的架构、流程、组织、文化优化，助力企业数字化转型。对于电网企业的研发测试体系构建具有借鉴意义。

参考文献

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作者简介

杨永艳（1983-），女，河北衡水人;毕业院校：中国人民大学，专业：计算机应用，学历：硕士研究生，现就职单位：北京中电普华信息技术有限公司，研究方向：电力信息化、云平台。