平台工程是基础设施和自动化流程的创建和管理，结合抽象、自动化和自助服务等原则，增强开发团队的能力，优化资源利用率，确保安全性，促进协作，实现高效、可扩展的软件开发。
在当今快节奏的软件开发世界中， “平台工程”的发展 是一股变革力量，重塑了 软件创建和管理的格局。这项全面的 探索旨在揭开平台工程错综复杂的神秘面纱， 阐明其基本原理、多方面功能及其 在彻底改变各行业简化开发流程方面的关键作用 。
关键概念和原则
平台工程包含了支撑内部平台设计和实施的几个关键概念和原则。
一个基本概念是抽象，它涉及通过定义明确的接口将开发人员与底层基础架构的复杂性隔离开来。自动化是另一个重要原则，强调使用脚本和工具来简化重复任务，提高效率并保持开发流程的一致性。自助服务至关重要，它使开发团队能够独立配置和管理资源。可扩展性确保平台能够有效地适应不同的工作负载，而弹性则侧重于系统从故障中恢复的能力。[模块化]鼓励将复杂的系统分解为独立的组件，提高灵活性和可重用性。一致性促进部署和配置的统一性，有助于故障排除和稳定性。API[优先设计]优先考虑开发强大的接口，可观察性确保实时监控和可追溯性。最后，[设计安全性]强调在整个开发生命周期中集成安全措施，强调主动采取网络安全方法的重要性。
这些概念和原则共同指导了创建强大、可扩展且开发人员友好的内部平台，以满足现代软件开发不断变化的需求。
深入了解平台工程团队的作用
平台工程团队在软件 开发、运营效率和基础设施管理的交叉领域开展工作。 他们的主要目标是打造可扩展且高效的 内部平台，为开发人员提供支持。这些团队利用自动化、 编排和创新工具，为应用程序部署和管理 创建标准化 环境，从而提高生产力和性能。
进一步阐述团队的职责，必须强调 他们在优化资源利用率、确保 安全性和合规性以及建立强大的监控和日志记录 机制方面的持续努力。他们的作用不仅限于基础设施配置， 还包括促进开发、运营和安全团队 之间的协作 ，以实现一个有凝聚力和敏捷的软件开发生态系统。
内部平台的构建模块
平台工程的核心是内部开发者平台 (IDP)的概念- 一个配备了一系列工具、服务和 API 的定制环境。此环境简化了开发生命周期，提供了自助服务功能，使开发人员能够加快应用程序的构建、测试、部署和监控。
平台工程背景下的内部平台包含各种组件，它们协同工作，为应用程序的开发、部署和管理提供统一、高效的环境。具体组件可能因平台的设计和用途而异，但以下是一些常见组件：
- 基础设施即代码 (IaC)]
- 容器化和编排
- 服务网格
- API 网关
- CI/CD 管道
- 监控和日志记录
- 安全组件
- 数据库和数据存储
- 配置管理
- 工作流编排
- 开发者工具
- 政策与治理
内部平台的好处
平台工程中的内部平台提供了许多好处，改变了组织内的软件开发格局。
- 这些平台通过提供自助服务功能简化并加速开发过程，使团队能够独立配置资源并减少对专门运营团队的依赖。通过CI/CD管道实现自动化可提高效率并确保一致、无错误的部署。内部平台促进可扩展性，使组织能够适应不断变化的工作负载和需求。这些平台的模块化有助于代码可重用性，从而减少开发时间和精力。通过抽象底层基础架构的复杂性，内部平台使开发人员能够专注于构建应用程序而不是管理基础架构。
- 通过集中式工具增强协作，促进沟通和知识共享。
- 此外，内部平台有助于提高系统可靠性、弹性和可观察性，使组织能够以更快的速度交付高质量、安全的软件。
总的来说，这些优势使得内部平台对于旨在在不断发展的现代软件开发环境中保持敏捷和竞争力的组织来说不可或缺。
平台工程的挑战
平台工程虽然提供了许多好处，但也带来了组织必须应对的一系列挑战。
- ****随着资源需求的波动，可能会出现 可扩展性问题，需要仔细设计和管理以确保平台能够有效扩展。
- 保持模块化和相互依赖性之间的平衡是一项挑战，因为将系统分解为更小的组件可能会导致复杂性和潜在的集成挑战。
- ****集成多种技术时可能会出现 兼容性问题，需要精心规划以确保无缝交互。
- 组织内部的文化转变可能是必要的，以使团队与平台工程原则保持一致，并且可能出现技能差距，从而需要培训计划。
此外，实现分布式组件和服务之间的一致性可能具有挑战性，影响平台的可靠性和可预测性。在不影响开发速度的情况下平衡安全措施是一项持续的挑战，应对这些挑战需要采取全面而战略性的平台工程方法，考虑技术、组织和文化方面。
平台工程的实施策略
以下是五大实施策略：
- 从小处着手，逐步扩大规模： 从重点突出且易于管理的范围开始，例如试点项目或特定团队。这样可以在受控环境中识别和解决任何初始挑战。一旦初步实施证明成功，便逐步在整个组织内扩大平台规模。
- 投资培训和技能开发： 提供全面的培训计划，确保开发和运营团队熟悉与平台工程相关的工具、流程和概念。投资技能开发可确保团队能够有效利用平台并最大限度地发挥其优势。
- 使用 CI/CD 实现关键流程自动化： 实施持续集成 (CI) 和持续部署 (CD) 管道，以自动化开发生命周期的关键方面，包括代码构建、测试和部署。自动化可加快开发周期、减少错误并提高整体效率。
- 培养 DevOps 实践： 采用促进开发和运营团队之间协作和沟通的 DevOps 实践。促进共担责任、协作和软件开发的整体方法，符合平台工程的原则。
- 根据反馈进行迭代改进： 建立反馈循环，收集用户和利益相关者的见解和反馈。定期审查性能指标、用户体验以及实施过程中遇到的任何挑战。利用这些反馈迭代改进平台，解决问题并不断增强其功能。
这五大策略强调分阶段和迭代方法，同时高度重视技能开发、自动化和协作实践。从小处着手、投资培训和拥抱 DevOps 文化有助于在组织内成功实施和持续优化平台工程实践。
平台工程工具
各种工具可帮助平台工程团队构建、维护和优化平台。示例包括：
- Backstage：由 Spotify 开发，提供用于访问基本工具和服务的统一界面。
- Kratix：专为基础设施管理和简化开发流程而设计的开源工具
- Crossplane：一种通过声明式 API 实现基础设施自动化的开源工具，支持定制的平台解决方案
- Humanitec：一个全面的平台工程工具，可轻松实现平台构建、部署和管理
- Port：一个支持构建开发者平台的平台，具有丰富的软件目录和基于角色的访问控制
平台工程案例研究
Spotify
Spotify 以采用平台模式为开发团队赋能而闻名。他们使用一个名为“ Backstage ”的平台，该平台充当内部开发者门户。Backstage 为工程师提供了一个集中位置，用于发现、共享和重复使用服务、工具和文档。它简化了开发流程，鼓励协作，并提高了对技术堆栈的可见性。
Netflix
Netflix是采用微服务架构的先驱，并开发了一个名为 Netflix 内部平台工程 (NIPE) 的内部平台。该平台支持快速应用程序部署、促进服务发现并具有容错功能。
优步
Uber 已实施一个名为 Michelangelo 的内部平台，以简化机器学习 (ML) 工作流程。Michelangelo 提供工具和基础设施来支持端到端 ML 开发，从数据处理到模型部署。
销售队伍
Salesforce 开发了一个名为“ Salesforce Lightning Platform ”的内部平台。该平台支持创建自定义应用程序，并与 Salesforce 生态系统集成。它强调低代码开发，允许用户以最少的编码构建应用程序，加速开发过程，并为更广泛的用户提供支持。
区分平台工程与 SRE
虽然平台工程和站点可靠性工程 (SRE)都致力于确保系统可靠性和可扩展性，但它们的 重点和方法有所不同。平台工程专注于构建 开发基础设施和工具，强调建立 能够赋能开发人员的内部平台。相比之下，SRE 专注 于卓越运营、管理系统可靠性、事件响应 以及确保生产系统的整体可靠性、可用性和性能 。
| 演员 | 平台工程 | 站点环境工程 |
|---|---|---|
| 范围 | 致力于打造有利于发展的平台和环境。 | 专注于生产中应用程序和服务的可靠性和性能。 |
| 职责 | 平台工程师设计和维护内部平台，强调为开发团队提供工具和服务。 | SRE 专注于运营方面、自动化任务以及确保生产系统的弹性和可靠性。 |
| 抽象级别 | 平台工程为开发人员抽象了基础设施的复杂性，提供了一个高级平台。 | SRE 处理较低级别的基础设施细节，确保生产环境的可靠性。 |
DevOps 与平台工程
DevOps 和平台工程 是解决 软件开发不同方面问题的两种不同方法。DevOps 侧重于 整个软件交付生命周期的协作和自动化， 而平台工程则专注于 为开发人员提供统一且标准化的平台。下表概述了 DevOps 和平台工程之间的差异。
| 因素 | DEVOPS | 平台工程 |
|---|---|---|
| 客观的 | 简化开发和运营 | 为开发者提供统一、标准化的平台 |
| 原则 | 协作、自动化、CI、CD | 实现协作、平台即产品、抽象、标准化、自动化 |
| 范围 | 延伸到整个软件交付生命周期 | 促进开发和运营团队之间的协作，为整个生命周期提供一致的环境 |
| 工具 | 在生命周期的不同阶段使用多种工具 | 将多种工具集成到平台中 |
| 好处 | 更快的开发和部署周期、更高的协作 | 高效、精简的开发环境，提高开发人员的生产力和灵活性 |
平台工程的未来趋势
- 多云和混合平台： 平台工程预计将专注于提供跨不同云提供商和本地环境无缝集成和管理应用程序的解决方案。
- 边缘计算平台： 平台需要解决与部署在更靠近最终用户的应用程序的延迟、连接性和管理相关的挑战。
- 人工智能驱动的自动化： 人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 与平台工程的集成预计将增加。人工智能驱动的自动化可以优化资源分配、改进性能监控的预测分析并增强平台内的安全措施。
- 无服务器架构： 无服务器计算预计将变得更加普遍，从而带来支持无服务器架构的平台工程解决方案。这一趋势侧重于抽象服务器管理，让开发人员专注于编写代码。
- 可观察性和 AIOps： 可观察性（包括监控、跟踪和日志记录）将继续成为重点。AIOps（IT 运营人工智能）可能会在自动响应事件和预测平台内潜在问题方面发挥作用。
- 低代码/无代码平台： 低代码/无代码平台的兴起可能会影响平台工程，使更广泛的用户能够以最少的编码参与应用程序开发。平台工程需要支持和整合这些开发方法。
- 量子计算集成： 随着量子计算的进步，平台工程可能需要适应以支持量子应用和算法所提出的独特挑战和机遇。
- 零信任安全： 零信任安全模型变得越来越重要。未来的平台工程可能会侧重于在各个层面实施和增强安全措施，同时考虑到基础设施和应用程序安全的零信任原则。
