Pivotal新一代PaaS平臺，顛覆軟件開發方式
早在2016年3月的時候，市場研究公司Technavio就在其研究報告中公布了2019年之前全球前5家PaaS市場頂級供應商的名單，其中只有Pivotal一家完全專註於提供企業級PaaS平臺和解決方案，而這是因為Pivotal的出身：Pivotal由EMC、VMware、GE在2013年4月投資成立，後來Dell收購EMC亦成為Pivotal股東，而微軟與福特則於2016年投資了Pivotal；由Pivotal發起的開源PaaS基金會Cloud Foundry的白金贊助商包括IBM、SAP、思科等全球IT巨頭，金牌和銀牌贊助商亦包括華為、埃森哲、愛立信、SAS、CA等著名科技公司。
在過去的5年時間裏，Pivotal的企業級PaaS平臺解決方案已經日益成熟。其中，Pivotal雲原生平臺按照三階段架構持續發展，支持從開發、測試到生產的雲原生應用全生命周期：第一階段為雲原生應用框架、雲原生運行時平臺、雲原生運維；第二階段為指導現代應用和微服務架構設計的12要素、容器編排、基礎設施自動化；第三階段為Cloud Foundry Buildpacks及Spring Cloud、Cloud Foundry彈性運行時以及Cloud Foundry BOSH多雲運維管理平臺；而在最下層就是支持這一系列變革的雲原生文化。除了雲原生平臺的演進外，Pivotal的大數據及數據平臺Greenplum和GemFire也在與時俱進，支持最新的機器學習等新興企業級應用。
（上圖為Pivotal雲原生構架）
在2018年10月17日的北京戴爾科技峰會2018上，來自Pivotal的技術專家們介紹了2018年最新更新的Pivotal雲與大數據PaaS平臺與解決方案、推動企業數字化轉型的最新服務和方法論，以及花旗銀行作為典型代表的數字化轉型實踐。
正如2018年4月Pivotal在美國紐交所上市時，CEO Rob Bee所表達：“每一個行業都需要以創業公司的速度創新，才能在日益為軟件所定義的世界裏成功。”而以Pivotal的上市為裏程碑，今天的企業數字化轉型正在全面進入加速階段。
完整的雲原生應用生命周期平臺
在2018年初，Pivotal推出了Pivotal Cloud Foundry 2.0（PCF2.0），在原來PCF 1.0的基礎上增加了與Google、VMware合作的Pivotal Kubernetes Services（PKS），以及正在發展中的Pivotal Function as a Service（PFS）兩大新軟件技術棧。
Pivotal大中華區雲計算業務技術總監俊剛介紹，PCF 2.0是一個裏程碑式的版本，其中的PAS即Pivotal Application Services包括了PCF 1.0的功能，主要面向企業級原生應用的支撐，而PKS則是一個完整的支持開源容器編排工具Kubernetes的商業版本。眾所周知，在容器平臺的幾大編排引擎中，源自Google開源的Kubernetes已經取得了主流的市場地位，特別受到企業級用戶的青睞。
在2017年8月的VMworld 2017上，Pivotal、VMware和Google Cloud聯合發布了PKS。早在2016年11月，Pivotal就與Google Cloud開始合作開發Kubo(Kubernetes on Bosh)項目，共同將PCF的多雲部署功能BOSH引入Kubernetes集群，以統一的方式在任意雲端實施、部署和管理高度可用的Kubernetes集群。PKS的最大好處是向下可以與VMware vSphere無縫集成，讓企業能夠將VMware的統一SDDC基礎架構用於容器；而PKS本身與Google Container Engine （GKE）持續兼容並由最新版Kubernetes產品提供支持，同時由於有BOSH的支持，還提供類似Google SRE（Site Reliability Engineering）所支持的全面托管體驗。另外，PKS還與VMware的Harbor集成，使用Harbor所提供的企業級容器鏡像倉庫的功能；集成VMware的企業級網絡虛擬化技術NSX-T則保證了企業應用對於容器隔離的安全要求。最後也是PKS最重要的特點之一，BOSH解決了容器應用的多雲資源自動化管理，以及Kubernetes集群在生產環境下的自動化運維的功能。
（上圖為Pivotal Container Service整體構架）
作為支持以物聯網為代表的事件驅動型應用場景的利器，Pivotal Function Services（PFS）則是把互聯網規模的無服務器思想引入到企業級應用。PFS基於函數即服務FaaS(Function as a Service)的架構，使得企業雲原生應用在開發、投產和運行的時候無需關註底層的服務器等硬件環境，開發人員只需要集中精力於代碼和業務邏輯即可。事實上，Pivotal最早就是開源版本的FaaS軟件RIFF的開發者和貢獻者，而隨著AWS在2014年推出Lambda無服務器技術後開源無服務器FaaS框架的興起，RIFF則演進為Pivotal主導的面向企業級應用的開源FaaS框架。2018年9月，在Google Cloud Next 2018大會上，Google發布了與Pivotal、IBM、SAP、Redhat合作開發的基於Kubernetes的FaaS框架Knative。而PFS其實就是Knative的商業化版本，預計在Knative成熟後就將推向市場。
俊剛表示，在今年9月份於美國華盛頓舉辦的SpringOne Platform技術大會上，Pivotal還宣布了一系列的軟件更新，為企業雲原生軟件市場帶來“橫掃”之勢，例如：PCF極大地簡化了每日的運維，提供更快的跨數據中心的平臺軟件的構建功能；PKS將把AWS納入到多雲支持中；PAS為微軟的.NET開發框架提供了極大支持；以及簡化了開發團隊跨微服務進行安全的數據分享等。俊剛強調，BOSH是Pivotal通過PaaS平臺打通底層各種公有雲的關鍵技術，除了AWS外還兼容Azure、阿裏雲等多種公有雲資源以及基於Openstack和VMware技術的混合雲。
數字化轉型“傳幫帶”
今天，企業數字化轉型正在向“深水區”發展，這就是要從底層基礎設施的雲化，到應用向雲遷移以及在雲上進行原生雲應用的開發，或把傳統應用在雲環境中重構。
Pivotal主打面向雲原生應用開發的企業級雲環境及解決方案。在幫助企業進行數字化轉型的過程中，Pivotal除了通過項目向企業交付雲原生應用平臺以及雲應用開發生命周期解決方案外，還需要把敏捷開發的文化帶入企業，而這就是Pivotal另外一個重要的部門Pivotal Labs的主要使命。Pivotal Labs是敏捷開發的領導者，它成立於1989年並成功為谷歌等互聯網公司導入了敏捷開發的實踐。2012年Pivotal Labs被EMC收購，後並入了Pivotal。
Pivotal Labs推行一整套敏捷開發管理方法論，將極限編程作為文化基礎。極限編程是一種軟件工程方法，強調快速適應不斷變化的軟件需求。極限編程的一個主要特色就是結對編程，即讓兩個開發人員使用同一個鍵盤和同一臺顯示器寫同一段代碼，從而大幅降低了時間浪費和軟件缺陷，能帶來更高質量的代碼和協作水平。
在Pivotal Labs的基礎上，Pivotal今年還在大中華區推出了應用現代化轉型專家服務：Application Transformation Services（APPTX）。過去，Pivotal為企業實施完項目後就撤走了，企業雖然獲得了一個雲原生應用平臺及解決方案，但對於已有的傳統單體應用如何上雲仍然毫無頭緒，而APPTX就是解決這個問題的方案。俊剛介紹，APPTX服務的第一步是幫助企業梳理原有歷史遺留應用以及對歷史應用的技術棧進行深入分析，梳理後提供相應的上雲建議，之後與企業客戶團隊一起，把應用向雲上遷移、做架構優化和微服務；第二步是在向雲遷移的過程中，Pivotal APPTX專家帶著客戶一起工作，一起梳理、一起遷移、一起進行架構優化，采用結對編程的方式進行現場傳幫帶，讓客戶真正掌握應用遷移方法以及上雲的相關知識。
俊剛表示，APPTX的推出就是把Pivotal的知識向客戶進行轉移，讓客戶不僅獲得向雲原生平臺的應用遷移，還能獲得相關的知識與經驗。當項目結束後，Pivotal專家會總結不同類別應用的遷移相關問題和解決方案，並編寫成一本指南手冊，這樣當客戶以後遇到類似問題就有了參考。實際上，不少企業都有自己的開發團隊，但都缺乏相應的培訓和指導，而APPTX就相當於專家級一對一輔導，通過結對一起工作的方式，言傳身教地向企業傳遞敏捷開發運維的知識。
目前，雖然APPTX專家服務剛推出沒有多久，就已經有全球性企業采用了這項服務，對其香港、日本和內地的開發團隊進行了專家培訓，從而使他們快速掌握實戰經驗與技巧。
面向機器學習和實時計算的數據平臺
在面向雲原生應用的PaaS解決方案中，大數據和內存數據庫是兩個必要的組件，Pivotal在這兩個領域都有歷史悠久的產品：Greenplum和GemFire。其中，Greenplum已經有10多年歷史，從最早的大規模分布式並行處理數據倉庫平臺，已經轉變為全能的大數據平臺；而GemFire緩存計算是一個位於應用集群和後端數據源之間的高性能、分布式的操作數據管理基礎架構，它利用網絡中的內存和磁盤資源形成一個實時的數據網格，提供了低延遲、高吞吐量的數據共享和事件分發。
Pivotal大中華區數據產品線業務總監程良介紹，Greenplum經過十多年的發展，在總體MPP基礎架構基礎上，增強了很多新支持的業務場景，包括大數據平臺聯邦、GPText文本檢索、日誌分析、GIS地理位置信息、時間序列分析、圖計算等大數據和AI分析計算模型。Greenplum還在最近兩年增加了對PostgreSQL開源數據庫引擎的支持，PostgreSQL是與MySQL齊名的開源數據庫，但PostgreSQL的高級OLAP分析功能、良好的擴展性、 支持的多樣化的數據類型、支持多集群架構、更強的SQL編程能力以及對R語言的支持等，都遠勝於了MySQL。Greenplum不斷保持對於最新PostgreSQL內核版本的支持，同時也將Greenplum的新特性貢獻到PostgreSQL社區。
今天，Greenplum的定位不僅是數據倉庫和大數據分析平臺，還是企業的整體數據管理平臺。通過Pivotal Extension Framework（PXF）接口，Greenplum可連接Hadoop HDFS、HBase、Hive、Oracle、DB2、MySQL、PostgresSQL等多種外部數據源，通過Spark-Connector支持與Spark的數據連接，通過Kafka-Connector接口支持與Kafka消息隊列的無縫連接，通過Gemfire-Connector實現與分布式內存數據的連接。在過去的一年，Pivotal還推出了Greenplum for Kubernetes版本，通過容器化來支持更快更靈活部署數據分析平臺，提升管理性和彈性擴展能力。
（上圖為Greenplum數據聯邦）
程良介紹，2019年將發布Greenplum 6.0版本，相較於2017年發布的5.0版本，6.0版本將增加不少企業客戶關註的新功能，比如通過WAL日誌的邏輯復制實現Greenplum數據庫操作在另一個集群的回放（Replay），從而實現異地災備和雙活集群。這是因為隨著分析與業務的聯系越來越緊密，企業對大數據平臺的可用性要求非常高，多地多中心多活將是明年6.0版本的重點。在6.0版本中 ，Greenplum將提高OLAP/OLTP的混載能力 ，一方面提高SQL Dispatch和Analyze等方面的性能，另一方面，優化鎖機制，同一數據表的更新（含刪除）操作不再互斥，這將大幅提高MPP系統的並發性能，這個也是其它MPP數據庫目前無法做到的，此外，6.0版本還計劃對PostgreSQL的內核同步到9.4版本，很多企業級重要特性都是在9.4版本上實現的。
在對機器學習的支持方面，Pivotal也是先向APACHE基金會貢獻了開源的機器學習算法庫MADLib。程良介紹，如果沒有MADlib，在用Python編寫聚類分析算法要寫上百行代碼，而用MADlib可以直接一兩句數據庫函數調用即可，而且直接操作在數據表上，極大提高了開發效率和運行效率。隨著Greenplum for Kubernetes的推出，可快速生成集群以及進行管理，極大方便了敏捷AI的應用開發。
在底層基礎設施方面，Greenplum一直遵循開放的路線，除了對各類X86服務器支持外，還支持Vmware/Openstack私有雲架構，另外，今年來通過與AWS、Azure、阿裏雲等公有雲的生態合作，用戶還可選擇將Greenplum部署到公有雲中，實現便捷的部署和快速擴展的能力。
GemFire作為緩存計算產品，可以在內存和緩存中同時進行數據存儲與計算分析，其它的開源緩存產品如Redis則只能緩存而不能計算。程良強調，GemFire是目前唯一可以同時計算和緩存的產品，12306網站就使用了GemFire解決高並發量、類實時、可擴展計算的難題，例如當某個火車沿線的某段鐵路票出售後，就需要馬上更新受影響的沿線中任意兩段鐵路的售票情況，這就需要基於GemFire的內存計算提供低延遲（小於10ms）高並發(10萬tps)的處理能力。Pivotal還推出了GemFire for Greenplum Connector，也就是把GemFire與Greenplum連接起來，作為Greenplum的加速器，解決應用的性能瓶頸。針對KafKa、Storm、Spark等實時數據流計算引擎，Pivotal也有自己解決方案，即Spring Cloud Data Flow，可處理物聯網的高速實時數據流。當然，Greenplum也有Kafka Connetor等連接器，可以連接多種開源數據管理和分析軟件。
花旗銀行的數字化轉型
（上圖為花旗銀行的創新中心）
花旗銀行作為世界500強企業，是美國第三大銀行、也是第一家在中國開設分支機構的美國銀行。花旗銀行雖然有著近200年的成功歷史，但是最近幾年來也面臨著由互聯網公司以及新的金融科技公司所帶來的跨界競爭。面對挑戰，花旗銀行正在進行自身的變革，與Pivotal進行合作，采用Pivotal的平臺、工具流程以及方法論進行全面的數字化轉型，來重塑自己的業務並全力轉型成為從事金融業務的軟件公司。
Pivotal高級平臺架構師楊海濤在2018北京戴爾科技峰會上帶來了“花旗銀行數字化轉型之旅”的主題演講。從2013年和2014年開始，國際金融巨頭們突然發現在金融領域湧進來了一些“不速之客”，並開始迅速瓜分金融市場的份額。這些“不速之客”的共同特點包括：都是初創公司、發展速度非常快、創新能力非常強、產品叠代速度非常快、並且全部都是基於金融科技。當時，花旗銀行並沒有很好的應對辦法，通過傳統的競爭方式難以挽救頹勢。
在2015年的時候，花旗銀行的零售事業部聘請了一位新CEO Stephen Bird，他在矽谷召開了第一次全體高管會議，與他的新同事們分享了他數字化轉型的一些想法。他認為，花旗銀行想繼續發展，首先必須要開拓自己的視野，加強科技的技能和能力，同時，還需要有加速創新所需要的好奇心，對於學習的開放思維和嘗試新事物的能力，快速適應和調整的能力，以及通過小步快跑進行快速試錯的能力。他認為，文化上的改變也是花旗在未來競爭中繼續獲得成功的必要條件。基於此想法，花旗銀行決定從快速推向市場、文化和團隊重建、成為敏捷企業、微服務等方面作為主要著力點，進行數字化轉型，並選擇Pivotal與花旗銀行一起在8個月的時間裏面完成整個既定的任務，同時讓自己的員工在工作中進行充分的學習。
據此，Pivotal為花旗銀行制定了整體策略：技術方面采用雲平臺和微服務；流程上改變工作方式並向敏捷轉型；而最重要的是為了保證數字化轉型的長期成功，幫助花旗銀行培養數字化人才。在人才培養方面，花旗銀行的團隊與Pivotal的團隊一起工作，工程師和工程師在一起、設計師和設計師在一起、產品經理和產品經理在一起，共同完成具體的項目工作。通過這種方式，一方面可以共同完成既定任務，另一方面則幫助花旗銀行培養了核心的技術人員。通過賦能的方式，Pivotal幫助花旗銀行建立了多個全球金融科技創新中心。
這樣做的效果是，從2014年到2017年，花旗銀行在北美的營業廳數量直線下降，但同時管理的總資產卻一直在上升，而這就是數字化渠道的力量：在成本下降的同時，花旗銀行通過數字化的渠道維持了整體銷售的增長。
越來越多的企業在Pivotal的平臺上加快了自己數字化轉型的進程。Pivotal的優勢除了技術方面外，與Dell、EMC、VMware等的戴爾科技集團的合力，也是Pivotal在未來的極大競爭力。俊剛強調，Pivotal在今年的推廣重點是PKS服務，特別是Dell推出的PKS一體機PRA，一個基於DELL + VMware + Pivotal的一體化微服務解決方案。PRA對於企業數字化轉型來說，最大的好處就是只需要對一個商務接口即可。而如果是分散采購服務器、服務器虛擬化和雲化軟件、微服務軟件以及相應的管理軟件等，就需要對接不同的廠商，不僅耗時耗力也難以解決不同技術集成在一起的問題以及要面對後續服務是否健康的挑戰；當不同廠商技術集成的方案出現問題時，也難以查清楚到底問題出在哪裏。而通過PRA的一個接口就可以解決所有的問題。香港黃金珠寶公司周生生就采用了全套的Dell、VMware和Pivotal解決方案，整體架構非常流暢，數字化轉型的過程也很迅速，並且出現問題的時候也很容易定位到具體的產品上。
隨著數字化轉型的全面展開，越來越多的企業將走上類似花旗銀行的數字化轉型之路。現在，花旗銀行高管經常說一句話：我們是一家科技公司，只不過做的是銀行業務。未來，越來越多公司將說：我們是一家科技公司，只不過做的是某個具體領域的業務。在企業數字化轉型加速過程中，Pivotal新一代PaaS平臺和專業服務，無疑將能夠作為企業面對競爭的利器，幫助企業在未來的市場開拓一片廣闊的藍海。（文/寧川）
Pivotal新一代PaaS平臺，顛覆軟件開發方式