《工业软件云架构通用技术指南》T/CI 823-2024主要内容总结

一、标准概述

该标准由中国国际科技促进会发布，旨在为工业软件云架构提供通用技术指南，适用于流程工业、先进制造业等领域的基于云计算的工业应用架构设计、开发、部署和交付。

二、核心概念与术语

标准定义了以下关键术语：

• ​​云架构​​：云计算的组织方式，包括前后端技术组件、网络、软硬件资源
• ​​云原生​​：包含容器、服务网格、微服务、不可变基础设施和声明式API等技术
• ​​微服务​​：小型独立服务，通过轻量级机制通信，可独立部署
• ​​持续交付​​：以增量块生产与交付软件的方法
• ​​持续集成​​：频繁提交代码并通过自动化测试验证的开发实践

三、工业软件云架构设计

1. 设计原则

标准提出了七大设计原则：

1. 整体性和开放性：平衡信息共享与安全
2. 可扩展性和易维护性：考虑未来升级扩容
3. 经济性和实用性：合理利用现有资源
4. 先进性和成熟性：采用先进且成熟的技术
5. 可靠性和稳定性：具备故障分析与恢复能力
6. 安全性和保密性：多层次访问控制
7. 统一数据模型：减少格式转换和文件下载

2. 通用架构

工业软件云的通用架构分为四层：

• ​​基础云环境​​：

  • IaaS层：提供虚拟化计算、存储和网络资源
  • DaaS层：提供大数据交换、存储、管理和分析服务

• ​​工业软件平台​​：

  • 通用服务：基于容器+微服务+DevOps，提供全生命周期管理
  • 工业领域专用服务：包括消息中间件、工作流引擎、工业数据管理等基础服务和领域专用组件

• ​​工业应用服务层​​：提供设计、生产、管理、服务等全产业链应用

3. 信息安全防护

按照国家信息安全等级保护3级要求，从物理安全、基础设施安全、网络安全、数据安全、应用安全等多维度构建防护体系。

四、基于微服务的开发与改造

1. 微服务架构特点

• 由多个独立微服务组成系统
• 每个微服务独立部署运行
• 强调隔离性和自治性

2. 新系统开发步骤

1. 抽象企业业务流程，抽取功能模块
2. 通过机理模型与算法开发工业微服务
3. 通过浏览器实现流程管理和监控

3. 现有系统改造原则

• ​​隔离性​​：服务相互解耦，独立处理故障
• ​​自治性​​：服务独立实现功能，拥有自己的持久存储
• ​​单一责任​​：每个服务只执行一个重要功能
• ​​异步通信​​：采用松耦合的异步通信模式
• ​​位置独立​​：可在虚拟化环境或容器中部署

五、持续集成与交付

1. DevOps环境要求

包括环境一致性、代码自动检查、持续集成/部署/反馈、快速回滚、弹性伸缩和可视化运维。

2. 持续集成流程

1. 开发人员提交代码到仓库
2. 持续集成工具获取代码并执行测试
3. 测试通过后编译构建并打包成容器镜像
4. 上传镜像到私有仓库
5. 持续交付服务器更新生产环境

3. 容器化持续交付优势

• 完整打包代码、配置和环境
• 标准化应用程序流转和发布
• 提升交付效率，实现"基础设施即代码"

六、附录与参考文献

附录A详细介绍了云环境下工业应用的持续集成与交付流程，参考文献包括国内外相关标准和规范，如ISO/IEC系列标准、ANSI/ISA-95和IEEE标准等。

该标准为工业领域提供了从传统单体架构向云原生微服务架构转型的全面技术指导，涵盖了架构设计、开发实践、系统改造和运维管理等全生命周期环节。