万华化学双模IT转型与实践

万华化学 信息中心基础设施经理 纪现清

随着云计算、互联网、大数据以及人工智能等新兴技术的快速发展,超融合基础架构由于具备可靠性、可扩展性、低运维成本等特性,已经被越来越多亟待进行数字化转型的企业所接受,并被认为是未来IT基础架构的发展趋势。8月23日下午,CIO发展中心联合Nutanix共同举办了“解脱IT束缚, 专注业务成效”的超融合主题CIO论坛,会上聚焦CIO们构建基础架构平台关注的诸多问题进行了深入探讨和分享。

一、 万华化学信息化概况

万华化学信息化建设本着创新商业模式,提升战略思维,助推管理变革的重要使命,目前整个信息化团队在国内大概有130人,海外有将近40人。团队按照不同的职能,分为十个不同的小组,平均年龄大约在30岁左右,80%以上都是双211硕士。曾经获得过“最佳信息化团队”的荣誉,致力于培养符合有IT操守、有专业技能、有行业经验、有管理水平的“四有”标准的IT专业团队。

万华化学本身属于传统的制造业,其信息化建设正处于由传统应用向新兴应用转变的过程当中,传统的应用像ERP,MES,BPM等等在早些年的IT建设里面占据了非常大的比重。传统应用具有需求明确,功能全,覆盖面广,而且要有大集成的特点和能力,同时对稳定性的要求也特别高。但是传统应用,很多时候很难去快速响应企业业务需求的变化,维护成本特别高,在应对快速变化的复杂场景方面也有一些短板。随着云计算、大数据、容器、区块链,还有前面介绍过的云原生应用等新技术的发展,企业信息化需要越来越多的新兴应用去支撑,其特点就是需求变动快,功能简单、独立、分散。新兴应用往往业务和IT没有办法严格区分开,需要快速的响应和处理,而且运用规模变化大,对业务弹性、快速发布要求很高,相对于传统应用的瀑布式开发,新兴应用主要以敏捷开发为主。在这种企业信息化对新兴应用需求越来越迫切的情况下,在传统应用建设思路上做相应的转变和调整的背景下,万华化学提出了双模IT的建设思路。

二、双模IT-系统架构

万华化学传统应用是基于SOA架构的思想和理念的,由传统的基础设施去支撑相关的中间件/数据库,公共的服务,通过服务总线去支撑上面的一系列应用系统。而众多新兴应用是基于互联网的云架构,包括底层的IaaS,中间层的PaaS,到最上端的SaaS,标准的云架构。对万华来讲,要实现相关应用支撑的话,最核心的就是PaaS平台。包括CaaS容器云平台,微服务开发平台,以及研发运维过程管理的Devops,集中监控CMP等等。基于这些,对IaaS平台提出新的要求,就是要能够灵活快速的去响应对底层资源的支持。

基于SOA的IT系统架构

近些年,万华化学也是由传统架构的点对点模式,逐渐发展到SOA架构模式。最早的传统架构基于消息传递的模式,是应用之间点对点的连接,实现简单、基本的信息交换和调用,逐渐过渡到中间通过HUB实现应用之间的整合,集中管理大量的服务,并实现服务之间的松散耦合,到最终的基于SOA架构的各个应用系统之间的集成,数据调用、共享等等。在SOA架构的理念下,通过企业服务总线实现服务的整合集中和流程实现,借助标准的接口灵活的连接实现真正的随需应变,然后来实现面向服务的各个系统间的相互集成、数据共享和调用的架构。

万华偏传统应用这部分的IT系统架构:最底层是IT基础设施,包括数据中心、网络与通信、信息安全,系统管理、集成平台等等;上面是几个主要的大的系统平台,首先是智能制造平台,再往上是整个经营管理平台,再次是整个供应链协作平台,以及协同办公平台;最上面是商务智能平台。这些平台之间的有机集成和连接,就是基于之前提到的SOA架构。

基于互联网云计算的IT架构

针对越来越多的新兴应用,万华化学规划了基于云计算的标准架构。

首先,是最上层的SaaS平台规划。基于自有的开发平台对公司各个部门和各个子公司,提供SaaS服务,帮助用户实现灵活快速的高效办公,提升企业整体运转效率和竞争力。其特点如下:

实现绿色部署。包括浏览器接入、节省硬件、软件、人员的投入成本,万华目前提供固废管理、承包商管理、机具管理功能、后续还会逐步扩展。

服务保障。数据层、应用层优化、保障应用高效率运行和可伸缩性;确保资源共享与数据独立性;保障物理层、系统级、程序级多方面的安全性。

功能按需定制。该平台支持用户个性化与可配置性,根据流程岗位配置、基础数据维护等个性化配置功能。

移动化。随着现在整个移动互联网的发展,SaaS平台提供移动端功能、数据接口、组建的集成,需要突破时间和空间的限制,提高业务办理的实时性与便捷性。

其次,是万华PaaS平台规划设计。在PaaS平台里面,容器基础平台是非常核心的一个组件,上面是微服务平台和组件,通过容器,通过微服务来搭建起整个应用框架,再结合整个Devops相关的一些开发管理平台和相关的云管平台,来搭建整体的PaaS平台。

再次,为了更好的支撑PaaS和上层的SaaS,我们也进行了最底层IaaS平台的规划。IaaS平台从架构讲包括底层的资源池以及上层云管理的相关功能组件和模块。底层的资源池,以前是通过传统的硬件加上虚拟化去实现的,到今天超融合在底层的资源池的应用,其发挥了越来越多的作用,也渐渐的成为未来整个基层资源池的潮流方向。

三、万华化学IT基础设施转型

传统IT基础设施架构还是标准的三层架构:上层主要还是以服务器为主,中间是SAN存储网络,下面是存储。通过这种架构去支撑相应的传统应用,是没有太多问题的,但如果未来去支撑各种灵活的新兴应用的话,传统的架构会越来越吃力,这也是万华化学双模IT基础设施部分转型的出发点和相关思考。

在传统的架构里面,除了支撑生产系统应用以外,还要做配套的容灾和备份。这种硬件的紧融合,在做容灾及配套功能实施的时候,会面临诸多问题:

资源非线性扩展:铲车式资源扩容,无法实现资源的线性扩容,容量扩展与性能扩展不成比例。当设备越来越多之后,相互的连接、在机房里的位置,机房里面光缆布线,都需要做相应的规划,但在传统架构里面我们有时候是很难提前做出很明确规划的,所以说这也造成了很多的困难;硬件绑定,单点故障:传统SAN架构存在SAN交换机、存储等单点故障;投资成本高:为了未来1-3年的数据增量,超买存储的容量和处理能力,存储的分层、备份及容灾等功能都需额外采购,投资成本高;机房能源与空间浪费:传统架构对机房散热、空间提出更高要求;人员少,管理复杂:多设备、多界面、多知识体系导致工作效率较低,对运维、人员、问题排查提出更高要求。

在超融合数据中心里面,以上问题都得到了比较好的响应。对于资源的非线性扩展,不需要再去做三层的连接,只需要把所有的超融合节点,按照资源规划,线性扩展容量和性能就可以了。通过超融合的软件定义和分布式架构实现了硬件的紧耦合解绑,消除了单点瓶颈与故障。还有比较灵活的一点是,企业在购买超融合产品的时候可以是软硬件一体的,如果在硬件方面有特定考量的话,也可以只购买功能平台软件。另外投资成本这块,企业在分层、备份、容灾方面无需购买额外的设备,包括整个机房能源和空间的消耗,人员管理等等,超融合产品无疑提供了比较好的解决方案。

在信息化双模IT转型的背景下,万华化学IT基础设施针对性的做了转型和未来规划,这个转型主要是由传统的三层SAN网络架构到未来超融合的扁平化分布式架构的转变,是由传统企业ERP、MES等稳态应用系统向支撑Docker、云原生应用等敏态应用系统的转变。当然这个转变不是一蹴而就一下全部抛弃老设备,毕竟这些设备都是有生命周期的,转变需要一个过渡过程,但是方向是确定的。目前万华化学的超融合架构比传统的架构要简洁很多,非常清晰明了。

在这种架构下,后续再做相关备份、容灾等,还是要优越很多。在传统架构里面做双活数据中心的话,对设备要求非常高,万华化学的生产用传统的存储,很大概率上在灾备,或者在另一个双活也必须用同品牌存储,选择余地并不大。硬件的紧耦合,对于企业建立全栈多数据中心是一个痛点。超融合不单提供底层资源,同时在企业建立全堆栈多数据中心平台的情况下,超融合也具有比较多的优势:

无需一次性大规模采购,按需采购,随需扩容提供多数据中心管理及公有云对接方案全栈架构,支持多种Hypervisor,兼容Docker及云原生应用,部署快速,一键式升级分布式架构,线性扩展,无节点数限制,无单点故障,内置同城和异地容灾能力统一管理计算、存储、虚拟化等资源,运维管理简单化

这也是目前超融合的各个厂商在做的方向,通过全栈的解决能力来实现客户数据中心资源的整体规划。

万华化学除了总部山东烟台,在国内外还有众多的分支机构,由于其本身行业的特点,对数据保密性要求非常高,数据也是其最核心的部分,所以公有云的应用还是相对保守,主要还是以私有云为主。众多的分支机构、分散的数据中心资源、分散的IT资源,如何进行统一管理也是一个很大的问题。依靠超融合上层的全栈云的解决方法,万华化学能够有效地统一整合和管理全球范围内的数据中心资源,并实现高效调配和利用。

最后是万华化学全球云数据中心的整体规划和目标——万华化学全球云数据中心,实现万华全球统一的云管理平台,主要涵盖:万华主数据中心、各园区数据中心、海外数据中心、同城灾备/双活中心、各园区和海外分支机构的异地容灾中心等,将所有的IT资源全部统一管理起来,形成一个大的平台。最后实现IT高效、灵活的整体支撑。

关于万华化学

万华化学总部设在山东烟台,是一家全球化的化工原材料制造企业。是全球技术领先、产能最大、质量最好、能耗最低、最具综合竞争力的MDI制造商;拥有世界级规模,工艺先进,配套完整的C3/C4石化产业链;是全球产业链最完整、品种最齐全的ADI系列产品供应商,全球第二大TPU供应商。在生产领域,有国内烟台、宁波、珠海三大生产基地,2011年万华化学托管匈牙利BC公司,拥有了自己的海外生产基地;在研发领域,烟台、北京、佛山、上海等地的研发中心已逐渐成型,2017年北美技术中心在休斯敦正式投入使用。另外,万华化学在欧洲、美国、日本等十余个国家和地区均设有公司和办事处。

未来,万华化学本着实施百千亿战略,实现跨越式发展的方针,抓紧落实做强烟台工业园,做强宁波和BC工业园,做好美国项目的战略部署,争取到2025年进入世界化工前十强和世界500强行列。万华化学截止到今天,在国内整个石油化工企业综合排名22名,综合利润率排第三。

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