福特汽車的容器之路
或快或慢，現(xiàn)在每一家汽車制造商在積極地推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，探索創(chuàng)新之路。不過，顯而易見，每一步都充滿艱難。
對(duì)于福特汽車公司（Ford Motor Company）來說，也是如此——成千上萬的員工，數(shù)千個(gè)內(nèi)部應(yīng)用和站點(diǎn)，把他們統(tǒng)一協(xié)作起來并不是件容易的事，福特傳統(tǒng)的IT環(huán)境和開發(fā)方法根本無法應(yīng)對(duì)，即使是采用虛擬機(jī)和虛擬機(jī)監(jiān)控程序，公司仍要面臨資源使用效率低下和人員成本高昂的困境。
“我們需要探索更多創(chuàng)新的方法，加快交付速度。”福特汽車公司（以下簡(jiǎn)稱“福特公司）云平臺(tái)技術(shù)專家Satish Puranam表示。這一次，福特公司把目光瞄向了容器技術(shù)——一個(gè)具備強(qiáng)大可移植性的應(yīng)用程序交付方式。
撇掉臃腫的操作系統(tǒng)
說起福特汽車，你一定不陌生。作為世界一流的汽車企業(yè)，福特公司面向消費(fèi)者、經(jīng)銷店、零件分銷商提供移動(dòng)解決方案，并銷售到180多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的市場(chǎng)。而這背后，離不開強(qiáng)大且極為活躍的開發(fā)社區(qū)的努力，他們致力于利用最新技術(shù)開發(fā)出創(chuàng)新型產(chǎn)品與服務(wù)，具體涵蓋碰撞分析與自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的機(jī)器學(xué)習(xí)、高性能計(jì)算（HPC）等等。
作為一家擁有百年歷史的企業(yè)，福特公司擁有大量有狀態(tài)、數(shù)據(jù)密集型遺留應(yīng)用程序。對(duì)于需要保證數(shù)據(jù)持久性的庫存系統(tǒng)，福特公司必須建設(shè)面向經(jīng)銷商的應(yīng)用程序及CI/CD（持續(xù)集成與持續(xù)交付）的基礎(chǔ)設(shè)施。“而這，往往需要長(zhǎng)達(dá)半年的籌備周期。”Satish Puranam說，“通過容器編排對(duì)現(xiàn)有硬件及軟件環(huán)境加以整合，或許才是最優(yōu)解。”
撇掉臃腫的操作系統(tǒng)，容器技術(shù)具備強(qiáng)大的可移植性，借助公有云的交付速度、維護(hù)易行性以及自動(dòng)可擴(kuò)展性等優(yōu)勢(shì)，能夠保證任何人可以在任何環(huán)境下運(yùn)行容器，并獲得相同的性能表現(xiàn)。“我們不僅需要進(jìn)行容器編排，交付應(yīng)用程序，還需要提供維護(hù)該環(huán)境的服務(wù)能力。正是因?yàn)檫@樣，我們希望專注于所交付的價(jià)值本身，而非維護(hù)容器平臺(tái)。 ”福特汽車公司CaaS（容器即服務(wù)）產(chǎn)品服務(wù)負(fù)責(zé)人Jason Presnell說。基于此，在完成容器技術(shù)測(cè)試與概念驗(yàn)證（POC）之后，福特開始尋求企業(yè)級(jí)合作伙伴，由其提供商業(yè)支持型開源解決方案，并幫助福特公司在生產(chǎn)環(huán)境中運(yùn)行容器并支持創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。
Presnell解釋道，由于福特公司的IT環(huán)境及產(chǎn)品中包含多種開源技術(shù)，在發(fā)展過程中他們希望充分運(yùn)用開源成果，并為開源項(xiàng)目做出更多貢獻(xiàn)，以此為基礎(chǔ)推動(dòng)改進(jìn)。“福特公司需要一套能夠承載企業(yè)級(jí)產(chǎn)品的容器平臺(tái)，這套平臺(tái)必須具備行業(yè)知名度并經(jīng)過精心設(shè)計(jì)。”
根據(jù)以往使用Kubernetes的經(jīng)驗(yàn)，福特公司選擇了CoreOS Tectonic。在紅帽收購(gòu)CoreOS后，福特公司決定遷移至紅帽O(jiān)penShift容器平臺(tái)。這套解決方案通過新的自動(dòng)化與安全功能增強(qiáng)了CoreOS產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)。作為一套可擴(kuò)展的集中式Kubernetes應(yīng)用程序平臺(tái)，OpenShift容器平臺(tái)基于Red Hat Enterprise Linux，可幫助企業(yè)在不同云基礎(chǔ)設(shè)施之間快速、可靠地完成容器化應(yīng)用程序的開發(fā)、部署與管理。
與此同時(shí)，福特公司還采用Red Hat Quay，借此創(chuàng)建一套集中式容器注冊(cè)表，用于托管并保護(hù)所有容器鏡像，同時(shí)為合作伙伴及其他第三方提供受保護(hù)且基于API的訪問通道。
Presnell指出，“紅帽是全球最關(guān)注工程技術(shù)的Linux廠商之一，掌握著最重要的Linux發(fā)行版之一，同時(shí)紅帽也是Kubernetes社區(qū)的第二大貢獻(xiàn)者。”福特公司還采用紅帽貢獻(xiàn)的多種開源技術(shù)，具體包括混合云數(shù)據(jù)及人工智能（AI）平臺(tái)Open Data Hub，以及基于OpenID的身份認(rèn)證服務(wù)Dex等。
在遷移期間，福特公司與Red Hat Consulting緊密合作以創(chuàng)建新的環(huán)境，用于支持超過100種后端以及面向經(jīng)銷商的有狀態(tài)應(yīng)用程序，涵蓋數(shù)據(jù)庫與消息系統(tǒng)、庫存系統(tǒng)以及API管理器。OpenShift投入生產(chǎn)之后，福特還采用Sysdig Secure與Sysdig Monitor（一套經(jīng)過紅帽認(rèn)證的Kubernetes安全解決方案），為OpenShift開發(fā)與生產(chǎn)環(huán)境提供額外的可見性與保護(hù)。
憑借著在現(xiàn)代汽車研發(fā)中使用OpenShift的成功實(shí)踐，并運(yùn)用數(shù)字技術(shù)改善客戶服務(wù)，福特公司被授予2020年紅帽創(chuàng)新獎(jiǎng)。
性能與安全性改進(jìn)
使用OpenShift容器平臺(tái)，福特公司通過集中化及標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境，以及合規(guī)性分析建立起統(tǒng)一的多云體驗(yàn)，最終加快了產(chǎn)品上市速度。例如，OpenShift的自動(dòng)化功能可幫助福特公司更快部署新的集群。從傳統(tǒng)瀑布式方法轉(zhuǎn)型至迭代化DevOps流程以及持續(xù)集成與交付（CI/CD）工作流之后，福特公司進(jìn)一步增強(qiáng)了上述改進(jìn)。
如今，用于有狀態(tài)工作負(fù)載的部分流程只需要幾分鐘即可完成，遠(yuǎn)低于過去的幾個(gè)月。此外，開發(fā)人員不再需要再分神于基礎(chǔ)設(shè)施，相關(guān)管理任務(wù)可以由自助配置完成。相關(guān)改進(jìn)也擴(kuò)展到福特公司的IT托管體系，幫助其憑借CaaS顯著提高生產(chǎn)效率。經(jīng)銷商可以通過福特公司的多租戶OpenShift環(huán)境更快訪問新功能、執(zhí)行修復(fù)并完成更新。
Presnell表示，“有了OpenShift，我們建立起一套通用框架，部署在本地?cái)?shù)據(jù)中心之內(nèi)或者其他主要云服務(wù)商平臺(tái)之上的應(yīng)用程序或服務(wù)。現(xiàn)在，我們能夠更安全、更可靠地交付各類功能。”說起安全，汽車企業(yè)必須遵循各類安全標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)，包括支付卡行業(yè)數(shù)據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)（PCI DSS）與個(gè)人數(shù)據(jù)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。在創(chuàng)建新的容器平臺(tái)時(shí)，福特公司希望在為合作伙伴及開發(fā)提供訪問權(quán)限的同時(shí)，保證解決漏洞與更新難題，并為未來需要采用的DevSecOps方法預(yù)留空間。Sysdig公司產(chǎn)品副總裁Payal Chakravarty指出，“在容器環(huán)境當(dāng)中，應(yīng)用程序與代碼一直在不斷移動(dòng)，因此安全性必須在創(chuàng)建容器之初就融入進(jìn)來并以自動(dòng)化形式實(shí)現(xiàn)。Sysdig公司在CI/CD管道中提供實(shí)時(shí)漏洞管理功能。通過安全檢查與代碼分析，您可以在生產(chǎn)之前就確定是否存在問題。”
為了支持這種方法，福特公司使用Red Hat Quay對(duì)Red Hat容器鏡像及注冊(cè)表進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。OpenShift提供跨整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施的統(tǒng)一管理界面，外加內(nèi)置的安全增強(qiáng)型Linux（SELinux）功能。
Sysdig Secure與Sysdig Monitor以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)對(duì)容器基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行洞察，借此幫助福特增強(qiáng)保護(hù)能力，以合規(guī)方式運(yùn)行OpenShift。Puranam指出，“Sysdig可以幫助我們了解容器的網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)，包括幫助我們保護(hù)單一主機(jī)上運(yùn)行的多個(gè)容器，并實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的持續(xù)監(jiān)控與警報(bào)。”轉(zhuǎn)向基于容器的方法，有助于降低前期硬件投資，并推動(dòng)福特公司繼續(xù)對(duì)遺留應(yīng)用程序進(jìn)行現(xiàn)代化與遷移，這節(jié)約了大量資金。福特在裸機(jī)上運(yùn)行OpenShift并高效使用現(xiàn)有硬件，成功改善了硬件占地空間的部署效率。“最初，我們使用一批之前已經(jīng)被清理出數(shù)據(jù)中心的報(bào)廢硬件運(yùn)行OpenShift。在成功之后，我們將這些硬件又搬回原處，并成功支撐起流暢的生產(chǎn)級(jí)OpenShift運(yùn)行體驗(yàn)。”通過建立起控制成本及增加利潤(rùn)率的新體系，福特公司能夠?qū)①Y源重新分配給更具價(jià)值的項(xiàng)目，快速把握新的商機(jī)。
結(jié)束語
如今，福特公司對(duì)OpenShift的應(yīng)用程序及服務(wù)的需求正在不斷增長(zhǎng)。著眼于未來，福特公司希望在接下來幾年中完成大多數(shù)內(nèi)部、多年項(xiàng)目的遷移工作，并積極嘗試?yán)萌萜髌脚_(tái)環(huán)境解決大數(shù)據(jù)、移動(dòng)、機(jī)器學(xué)習(xí)以及AI等問題，不斷為全球客戶提供高質(zhì)量、高即時(shí)性服務(wù)。
Puranam總結(jié)道，“Kubernetes與OpenShift幫助我們建立起新的問題審視角度，嘗試用新的方法解決傳統(tǒng)方案無法處理的業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)。創(chuàng)新、持續(xù)探索與不斷質(zhì)疑是我們前進(jìn)的唯一方向。在這段旅程中，我們已經(jīng)邁出了良好的第一步。感謝紅帽與Sysdig的助力，合作伙伴的支持讓我們?yōu)槲磥淼某晒ψ龊昧藴?zhǔn)備。”
