基于DevOps的电力微服务建运协同工具的研究与应用

周司徒 陈桂峰 杜文辉

（江苏电力信息技术有限公司 江苏省南京市 210000）

DevOps 源于“Development（开发）”和“Operation（运维）”两个词的缩写，软件开发和IT 运维的结合被称为DevOps。DevOps是一组过程、方法与系统的统称，用于促进开发（应用程序/软件工程）、技术运营和质量保障（QA）部门之间的沟通、协作与整合。[1]

早在十年前，就有人提出了DevOps 的思想，但由于技术工具的缺失，这一思想在当时未能实现。随着技术的不断发展，特别是近几年来微服务和容器技术的兴起，为DevOps 的实施提供了必要的技术条件，使得通过自动化流程完成软件构建、测试、发布成为可能。目前，DevOps 已经成为了软件技术领域研究热点，其主要功能是稳定电网运行基础上，构建更加快捷服务模式，进而减少开发成本。[2]

当前，电力内部各个信息系统分派给不同厂商进行独立开发和管理，缺乏统一的服务管理与项目协同平台。在国网公司全面推进中台建设的背景下，这种管理方式很难响应中台建设过程的快速迭代、共享服务、快速灵活的要求。DevOps 是电网企业开发、运营和质量保障的结合体，能够打通软件开发与技术运营之间的屏障，使其能够相互协作。[2]因而，迫切需要基于DevOps 理念建设的建运协同工具，来支撑所有厂商的开发流程与协同管理，推动“三型两网、世界一流”战略目标的落地。

图1：总体业务流程

图2：关键技术选型

图3：边界设计

图4：与CMDB 的交互

1 系统设计

遵从国家电网信息化架构的设计理念，根据平台的实际需求，在保障电力内网环境畅通的前提下，确定建设建运协同工具所需要的基础业务架构有：

（1）应用服务器一台；

（2）数据库服务器一台；

（3）软件：操作系统、数据库、JDK、中间件（Tomcat、Nginx）、Jenkins、Git、打包工具（Ant、Gradle、Maven）、白盒扫描工具（Fortify）等；

（4）安装环境兼顾前端、后端、数据库。

2 总体业务流程

如图1所示，建运协同工具的业务流程主要包括以下三大部分：

（1）项目管理：提供厂商的资料和人员管理；提供项目和应用的管理；作为流程的入口和关联信息；提供模板简化通用化的操作；

（2）持续集成：支持代码从编写到构建、打包、发布使用的功能模块，包括代码仓库管理、代码制品管理、代码检查、代码构建打包、模板管理、自动化部署等等；基于jenkins 提供流水线和各个模块的组合；系统默认根据场景设定基本流程编排，支持自定义组合编排。

（3）持续部署与发布：支持不同环境下的持续部署和测试；提供检修单管理、安全测试和监理测试任务管理。

3 关键技术选型

如图2所示，建运协同工具使用的关键技术包括：

（1）代码管理工具：使用GitLab 等版本管控工具对源码进行管理；

（2）构建工具：使用maven、gradle 等构建工具对代码进行编译、构建、打包等；

（3）持续集成（CI）：采用jenkins 等流水线工具，对项目的整个流程进行调度管理；提供流程配置等功能；

（4）配置工具：采用Shell 等脚本技术对配置信息和配置文件进行管理；

（5）容器：采用Docker 技术将应用部署至云端虚拟机；

（6）编排工具：使用Kubernetes 进行系统部署的编排操作；

（7）测试工具：使用fortify 等对代码进行静态扫描；使用Appscan 黑盒工具对系统进行安全测试；

（8）应用服务器：使用tomcat/weblogic等应用服务器部署应用；

（9）性能测试：采用jemeter 集成进行性能测试；

（10）黑盒测试：采用appscan 扫描工具；

（11）软件自动化：使用rpa机器人，操作appscan自动录制脚本，进行自动点击测试；

（12）API 测试：采用Jemeter 进行API 测试，测试完毕后将API 脚本进行性能测试。

4 边界设计

如图3、图4所示，建运协同工具与其他服务或接口的交互关系是：

（1）通过统一认证获取登陆用户，统一权限获取用户角色，来控制用户的登陆和权限；

（2）登陆成功后，向统一工作流发送代办密钥申请，并获得密钥；

（3）系统构建成功后，通过统一工作流发起检修和测试任务，检修完成后，发送代办发布系统；

（4）通过非结构化进行制品的管理，通过CMDB 与应用商店来部署打包后的产品。

5 结语

综上所述，基于DevOps理念的建运协同工具，贯穿项目从开发、测试到发布、运维的全生命周期，打通了电力软件开发的各个环节。它通过流水线的形式实现了过程管理的自动化，把人为参与的打包、部署、发布等过程转为自动运行，从而简化了沟通过程，促进协同开发一体化，极大地提高了工作效率。