管理下一代IT基础设施.doc

管理下一代IT基础设施按订单生产的时代已经结束。产业革命的时机业已成熟。2005年2月 James M. Kaplan、Markus Lffler and Roger P. Roberts 近年来，许多企业一直致力于降低IT基础设施的成本，包括为业务提供支持的数据中心、网络、数据库和软件工具。这些旨在统一化、标准化和优化资产、技术和流程的努力为企业节省了大量资金。但即使是最有效的降低成本的方案最终也会碰壁，基础设施自身的复杂性决定了这一点。导致这种复杂性的根本原因，是大多数IT组织都采用按订单生产的传统思维模式。传统的基础设施可能看似高科技，但实际上和老式汽车一样：老式汽车由专业工匠手工制成，并按不同客户的规格要求定制；而如今的应用程序开发人员通常会为每个应用程序指定精确的服务器配置，然后由基础设施小组按要求完成。结果导致：数以千计的应用程序库，每一个都有各自的定制硬件，以及一堆通常互不兼容的资产，严重限制了企业的灵活性和产品面市时间。由于每个服务器都可能按照应用程序的峰值需求（其实很少达到）配置，因此在整个基础设施里随时都有大量造价昂贵的容量得不到利用。此外，由于应用程序与服务器和存储设备紧密关联，因此过剩容量也无法共享。不过，如今技术进步与新兴技能和管理方法的结合，令企业得以摆脱这种按订单生产的方式。实现分布式计算这一挑战性转变十年以来，基础设施小组在管理客户端-服务器和以网络为中心的架构方面发挥着越来越重要的作用。企业开始采用标准化的应用程序平台和开发语言。而且，现在的高性能处理器、存储单元和网络，可以确保基础设施元件极少需要人工手动调整来满足应用程序的要求。为了应对这些变化，有些领先的企业开始采用一种全新的基础设施管理模式：更倾向于提供现货，而不是按订单生产。开发人员不再指定商业应用程序所需的硬件和配置（“我的网络连接存储盒需要这家制造商、这种型号和这种配置. ”），而是指定服务要求（“我需要可扩展的高速存储设备”）；基础设施小组也不再根据订单构建系统，而是创建“产品化的”、可重复使用的服务组合。精简的自动化流程和技术打造出以最佳方式提供这些产品的“工厂”（图 1）。随着产品订单蜂拥而至，工厂经理需要监管基础设施以便规划产能和进行采购。有了这种模式，满足IT需求就像按邮购目录购物一样简单。例如，需要存储产品的开发人员可以从服务组合中进行选择，每种组合按服务水平（如速度、容量或可用性）列出，并根据所消耗的基础设施资产定价（如管理一千兆字节的存储量每月需要七美元）。这种系统的透明性可以帮助商业用户理解需求是如何决定资源的消耗和成本的。成功转变的公司可获得巨额商业利润。企业可以通过降低复杂性、消除多余的工作和提高资产利用率，在先前改进效率的基础上，将基础设施的生产力再提高20%到30%，从而获得更高的产出和灵活性。如果可以使用低成本的商品资产，则还能实现更大的节余。开发人员无需再指定应用程序的技术基础，因此可以集中精力从事能创造更大商业价值的工作。这种新模式缩短了新应用程序的面市时间。不过，实施这种转变需要进行重大的组织变革。应用程序开发人员必须精于预测和控制需求，以便基础设施小组可以更加严密地管理产能。基础设施小组必须培养产品管理和定价的新技能，并引入网格计算和虚拟化之类的新技术1。首席信息官则应当实施新治理模式来管理新基础设施机构。未来之路德国电信公司从实践中切身体会到这些挑战：在过去18个月里，为了在IT供求之间取得平衡，公司在两个分部实施了这种新的基础设施管理模式（请参见附文，“德国电信公司的下一代基础设施”）。与大部分公司一样，德国电信公司过去的IT基础设施由多个应用程序孤岛组成。如今，由于准确预测用户需求至关重要，新设置的产品经理必须通盘考虑所有应用程序，以评估总的业务需求并生产正确的产品。此外，他们还必须与基础设施小组紧密合作，以便协调基础设施资产（例如硬件、软件和存储设备）的供求。以前，基础设施部门的员工只是接单员。现在，他们可以选择硬件、软件和技术进行搭配以优化基础设施，更像主办人。为了保持较低的成本，他们可以逐步采用低端服务器、更便宜的存储磁盘和其他商品化资源。工厂经理现在则专注产品制造的自动化和“工业化”。尽管德国电信公司的两个分部没有从根本上改变自身的组织结构或报告结构，但IT治理正力求确保各业务单位的产品和服务水平保持一致，以便将成本降至最低，和改善基础设施的总体绩效。德国电信公司和其他公司的经验表明，创建下一代基础设施包括三方面的举措：划分用户需求、在业务单位中开发产品化服务、创建共享工厂以简化IT的交付流程。划分用户需求大型IT组织往往为数以千计的应用程序、数以百计的物理站点和数以万计的最终用户提供支持。这三个组成部分都是决定基础设施需求的关键：应用程序需要服务器和存储设备，站点需要网络连接，用户想要访问台式机、笔记本电脑、个人数字助理(PDA)等等。为了实现这些部分的标准化，IT组织首先必须深入了解基础设施服务的当前需求状态，以及需求最有可能的发展趋势。然后，将需求划分为对商业用户有意义的类别，如正常运行时间、输入输出总和以及扩展性。这样分组以后，大部分应用程序都可以归入相对较小的集群中。例如，制药企业会发现某业务单位的大部分现有及规划应用程序都属于五大类别之一，包括需要全天候支持和脱机可用性的销售人员应用程序，以及必须增至上千名用户和有效批处理的企业应用程序。相反，典型的批发银行应用程序组合则可以分为更多类别，因为其需求范围更广。有些应用程序如衍生品、定价和风险管理工具，必须在几分钟，而不是几个小时内执行计算密集型分析。转账应用程序几乎不允许停机，而程序交易应用系统必须在几毫秒内执行交易，否则就有损害交易策略的危险。尽管差别明显，但物理站点和用户的需求也可以采用类似方法分类。例如，一家营销服务公司在评估了自己的网络架构后将其站点划分为：100个座席以上的办公室、25到100个座席的办公室以及少于25个座席的远程办公室。一家有线系统运营商则将其用户分为：需要“指引支援”的高级主管、专业职员、呼叫中心话务员和现场技术员。大多数公司都发现，在对需求进行分类时，确定应用程序、站点和用户对基础设施的具体需求是关键挑战。主要的问题包括需求的时间和频率、用户数量、可接受的停机时间，以及速度、扩展性和流动性的重要意义。使产品标准化在评估当前需求和未来需求之后，基础设施小组便可以为以上三个组成部分开发一套可重复使用的产品化服务：应用程序的管理和存储产品、最终用户的访问产品（如台式机和笔记本电脑）以及各个站点的网络连接产品。对于上述三条产品线中的任何一条，基础设施小组都必须在服务组合和产品层面制定一系列决策。在服务组合层面，应当以优化资源和最小化成本为出发点，对产品供应的范围、深度和广度做出决策。如有例外情况，必须提前详细说明。例如，基础设施小组可以决定拒绝提供产品去支持要求非常苛刻的应用程序，比如超低延迟处理。这些应用程序可能通过“手工”“从头开始”建构更好。其他应用程序，如遗留的应用程序，如果运行良好且不易于接驳到新的硬件，则不纳入新模式可能更好。基础设施小组还应该决定如何引入新技术，以及如何转移现有比较容易移动的应用程序。在产品层面，基础设施小组必须确定每种产品的功能、服务水平和价格。以应用程序支持产品为例，必须为每种产品指定编程语言、可接受的停机时间以及基础设施的使用价格。该使用价格取决于基础设施小组决定如何对计算、存储、处理器和网络使用收取费用。基础设施小组必须考虑其定价模式是否应该为准确预测需求的用户提供折扣，或通过战略定价促使用户选用特定产品。展望未来，公司会发现，定义明确的产品和产品组合是决定基础设施部门能否成功的唯一重要因素。例如，如果服务组合提供的选择太少，开发人员和用户可能会反对，但如果服务组合选择过多，也无法从规模和重复使用上获益。对用户需求进行透彻的初始调研至关重要，如同对任何消费品公司一样。供应方：创建共享式工厂传统的按订单生产模式限制了基础设施部门优化服务交付的能力。交付包括三个组成部分：部署、运行和支持应用程序与技术的运营流程、自动化这些运营流程的软件工具以及安置人员和资产的设施。大多数企业的架构和技术都存在差异，因此不可能在各个系统中统一使用可重复的流程。这一问题阻碍了效率和自动化，限定了通过低成本站点远程执行的工作量，从而限制了成本进一步节约的范围。但在下一代基础设施模式中，应用程序开发人员只会指定服务需求，而不会对选择什么基础技术或流程来满足需求进行干涉。例如，应用程序可能需要高速网络存储，但开发人员既不知道也不关心由哪个供应商提供该存储介质。这一概念并不新鲜，正如在家庭电话线上使用呼叫等待的消费者一样，他们并不知道本地电信公司最近的中心站使用的交换机是来自朗讯还是北电。由于基础设施部门现在可以自行选择使用哪些软件技术、硬件和流程，他们可以重新考虑并重新设计效率最佳的交付模式。通过使用成文化的标准化流程，基础设施部门可以着手研发一套综合软件工具来实现运营自动化。随后，通过利用其流程和自动化工具，基础设施部门可以开发集成站点策略，实现数据中心需求的最小化，以便更多的部门可以在低成本站点（甚至海外）执行远程操作。创建新的组织首席信息官应当开展哪些变革来利用这些新的机遇？下一代基础设施对于基础设施组织的职能、责任和治理影响重大。最重要的新职能属于产品经理和工厂设计师，前者负责确定产品和产品组合，后者则负责设计共享流程以部署、运营和支持这些产品和产品组合（图 2）。产品经理应当以服务提供为重，并负责达到生产力目标。其他主要责任还包括：与商业用户和应用程序开发人员建立关系、了解并区分需求、确定产品组合、说服开发人员和商业用户接受他们的决策。工厂设计师相当于技术策略家和工业工程师，负责整理为产品组合提供支持的架构、流程和工具。其他主要责任还包括：确认产品承诺可以兑现、选择技术、确定流程、制定流程自动化计划和选择工具。尽管工厂设计师是德国电信公司的原有职位，但他们现在更多从事自动化和工业化生产。组织结构也必须变革。条块分割的专职部门中的管理人员通常关注具体的技术平台大型计算机、中型计算、分布式服务器、存储以及语音和数据网络。这些专职部门应该为负责基础设施绩效和服务交付的多职能团队让路。首席信息官还必须建立新颖的治理机制，以处理容量规划、新服务推出和投融资问题。尽管德国电信公司选择了保留现有的治理结构，但许多企业都创建了企业级基础设施委员会，以确保各业务单元的产品和服务水平保持一致。这种一致性对保持低成本和优化绩效至关重要。为确保新的基础设施高效运行并持续改善性能，IT领导人应当重点做好以下五个重要工作：1. 需求预测和容量规划。新基础设施模式的一个主要目标就是密切配合供求，从而将资源浪费降至最低。为了实现这一目标，IT团队必须与业务单元密切合作，以预测需求并改善容量规划。如果企业以德国电信公司为参照，并根据产品而非应用程序汇总需求，其需求预测将更加准确。2. 筹资与预算。预算取决于产品需求。新模式由于采用实际需求预测，预算编制变得更为容易。此外，定价透明化有利于获取相关信息。业务单元现在可以知道自己的IT选择会花费多少成本，而基础设施小组也将了解用户要求对预算的意义，从而制定更为精确的资金计划。3. 产品组合管理。企业现在有望用六个月时间开发出新的产品组合。基础设施小组在第一年里应对这些产品组合复查两到三次，以确保它们适合特定的项目工作量和新兴的最终用户需求。之后，通常一年检查一次就够了。各团队应该监控产品生命周期的各个阶段，从新产品规划采购到旧服务项目的撤销及资源的重新配置。4. 发布管理。为了确保新技术或升级的高效集成，并减少变革导致的剧变或生产力损失，领先的企业会谨慎控制基础设施产品和应用程序的发布，使之同步进行。此外，为了提前规划，应用程序开发人员需要及时了解基础设施方面即将发生的任何变化。5. 供应及供应商管理。IT 部门领导应确保计算资源可以满足产品组合已经约定的服务水平。基础设施经理每年都应重新审核采购战略，以寻求降低成本和提高生产力的机会。即使已经实现了结构重组和建立了新的职能与流程，改变按订单生产的思维模式和文化传统可能依然是一项最大的挑战。德国电信公司调整了自己的激励方式、雇用了新员工、举办了培训班，还任命了“变革领头人”进行宣传沟通和营造积极氛围。这些组织架构方面的变革和文化变革才是让下一代基础设施模式发挥潜能的关键所在。投入必要的时间和精力争取相应的成果，与更新技术架构同样重要。德国电信公司的新一代基础设施Otto Zeppenfeld 在工作上表现出的愉悦态度可能令人惊讶。作为德国电信公司固网部 T-Com 的IT业务主管，他负责确保所有应用程序顺畅运行，即便在需求高峰期也不例外。T-Com 几乎将所有的IT业务都外包给了自己的姊妹公司 T-Systems，自己则向约4,000万消费者和小型企业提供语音和数据服务。其收入比德国电信公司的其他任何分部都高。该公司的IT基础设施很庞大：13亿兆字节的存储容量、25,000 MIPS（百万条指令/秒）的计算能力、约3,000台服务器和100,000个工作站以及数以百计的应用程序。和大多数公司一样，T-Com 的许多IT基础设施资产都曾经长时间闲置，以等待高峰负载。为了解决这个问题，T-Com 和 T-Systems 开始实施下一代基础设施模式的关键要素：产品化服务、透明定价、严格的需求预测以及容量管理。管理各应用程序的供求对于每一类基础设施产品，如存储、托管等等，T-Com 都委派了产品经理评估该类别中所有应用程序的需求，并与 T-Systems 共同确定适当的产品和服务水平并协商价格。T-Com 的需求预测流程可以汇总对所有产品类别的预测，然后将此信息转递给 T-Systems，以供容量规划和管理之用。T-Systems 为 T-Com 供应产品并管理基础硬件、软件和网络。与 T-Com 一样，T-Systems 也从总的存储和计算需求角度通盘审视所有应用程序。现在这两家公司彼此协作实现供求平衡，从根本上脱离了应用程序孤岛的传统思维方式。这种模式的成功取决于两个关键因素：T-Com 必须知道预测自己在什么时候需要多少计算能力，而 T-Systems 则必须了解如何利用其他领域的过剩容量。“T-Systems 必须承担更多的责任，”T-Systems 负责 T-Com 所有IT业务的经理 Michael Auerbach 说。“一天的工作结束后，我们就要利用别处的闲置产能了。”按实际使用量付费由于新的模式要求 T-Systems，而不是 T-Com，对未充分利用的容量负责，因此 T-Systems 不得不采用新的思维和运营方式。以前，当 Zeppenfeld 需要为 T-Com 提供新的商业应用程序时，T-Systems 的 Auerbach 会提供相应的硬件、软件和服务并结算成本。这通常是争论的焦点，因为很难确定复杂的计算机系统的价值，以及相关的安装、操作和维护成本。现在，Zeppenfeld 只需为每月使用的计算资源付费，而使 T-Com 应用程序运转所需的硬件、软件和存储设备则由 Auerbach 负责。但这种模式也赋予了 T-Systems 决策自由，使其可以决定将基础设施作为一个整体而非单个应用程序进行优化。只要可能，T-Systems 就会使用更便宜的商品化资源，如低端服务器网格、存储磁盘和英特尔处理器（而不是 Unix 系统）。实际上，现在该公司的行为方式更像企业家，而不是接单员。成本的透明化是这种模式的主要好处。T-Com 只需读取自己消耗的字节，然后按包含T-Systems 工程支持的预定价格付费。T-Com 的发票包括一些服务类别，如存储、备份、计算、应用程序操作和技术支持服务等，并详细列出各项目的使用量。每类服务都有固定的价格，因此 T-Com 能准确知道一千兆字节存储量、一小时的电话支持或一个数据库的备份副本各需支付多少款项。此外，这些服务都可以单独进行检测，以便 T-com 能够检查价格是否合理。Zeppenfeld 和 Auerbach 一致认为透明化有助于营造互信氛围。获得更大的灵活性T-Com 还获得了灵活性：按照契约规定，只要提前三个月通知，T-Com 就可以增加或减少计算能力。对于大多数企业而言，不太可能在使用方面进行剧烈、全面的变更，但增加个别领域的灵活性则颇受欢迎。例如，营销的需求变化不定。以引发数百万回复的电子邮件运动为例。以前，购买新的硬件和软件需要六个月才能到货。新的模式迫使营销做出更为精确的预测，将到货时间缩减了一半。如今，在此类运动之前的三个月，T-Com 就会让 T-Systems 了解营销小组的计划和要求。越早提醒 T-Systems，增加产能的成本就越低。如果部门经理与自己的团队一起提前规划并进行最精确的预测，则可以节省更多成本。这些激励方式旨在改善 T-Com 的预测和 T-System