【自然资源一体化“新”架构】业务、数据和应用的全面整合，促进自然资源一体化走向微服务架构
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随着自然资源领域改革的深化，各地组织机构调整基本到位，随之而来的是业务、数据和应用的整合。通过自然资源信息系统的一体化融合，将有力提升国土空间治理体系和治理能力的现代化水平。
自然资源一体化“新”架构
自然资源一体化需要从业务优化融合、应用重构集成、数据综合治理等多个方面展开, 从业务办理、政务服务到政府治理层层推进，逐步走向深度融合。特别是在以“国土+规划”为核心的业务一体化，数字化转型过程中，自然资源政府治理能力现代化将由业务驱动转向业务和技术双驱动，技术能力在其中将起到越来越重要的作用。
在以云计算、大数据、人工智能和区块链等新一代信息技术快速发展和全面应用的时代背景下，为满足机构改革后的信息化建设要求，需要对自然资源的技术体系做出新的“三定”，即定选型、定架构、定路径。技术选型代表着未来的发展方向，技术架构决定着应用和数据框架的稳固程度，技术路径则体现着信息化工程建设管理的章法。
过去几十年，自然资源行业的信息化经历了由满足电子化的填表时期，到满足专业化应用的系统累加时期，再到全面服务化的一体化建设时期。可以说，整个行业的信息化发展过程中，“变”是常态。在这一进程中，基于微服务架构的信息资产化、资产服务化、服务业务化的数字化全面治理方案应运而生。
为解决业务、数据、系统有机组合的问题，上海数慧从2013年起，在原城乡规划信息化领域率先引入了以企业服务总线（ESB）为代表的面向服务架构（SOA）。通过服务的开发、管理和编排，采用类似搭积木的“装配式”建设方式，较好地满足了业务流程整合、优化和敏捷应变的要求。这也标志着规划行业的信息化由传统架构全面走向SOA架构。
2018年以来，随着自然资源机构改革的推进，围绕“两统一、七个关键环节”的核心职能，自然资源的业务体系全面打通，涵盖了调查评价、确权登记、所有者权益、空间规划、用途管制、开发利用、生态修复、多维监管、防灾减灾、综合支撑等十个大类、几百余项管理事项。这些业务受原有各自应用系统的割裂，难以有效协作贯通，“应用烟囱”现象普遍存在。相应地，自然资源数据体系全面整合，形成了基础、调查、编制、实施、监管、评估等十几个大类、几百个小类。这些数据具有多源异构、数据量巨大（动则以TB以上计）、涉及面广、变化速率不一致等特点。
随着业务、数据和应用资产的日益增多，管理难度日益增大，以ESB为中心的传统SOA架构已经难以适应。为了让这些信息资产得到有效管理、充分利用，形成“业务数据化、数据资产化、资产服务化、服务业务化”闭环，支撑各类应用系统的敏捷开发、测试、实施、部署和监控，就必须积极向以微服务开发和治理为基础的云技术架构转型，积极构建面向自然资源行业的平台即服务（Platform as a Service，PaaS）云。这是自然资源信息化技术转型和技术升维的必由之路。
组织机构重组后，各地自然资源部门的信息系统来自于原来的规划、国土、测绘、林业、农业、海洋等各个部门，包含调查测绘、规划编制、耕地保护、实施监管、政务服务、业务审批、档案管理、公共服务等少则几十、多则上百甚至几百个应用系统。这些应用系统大多以单体应用的形式存在。随着应用规模的扩大或相互整合，这些应用将变得越来越迟钝，越来越难以适应业务需求快速变化的要求。具体表现在：系统开发时，牵一发而动全身，开发效率低下，回归测试困难；系统运行时，性能难以调到最佳状态，容易进入不稳定状态，高可用性难以保障；系统运维困难，直至经常发生崩溃；系统间衔接不顺畅，甚至是无法对接。
为解决这些问题，就需要全面贯彻“大平台、微服务、轻应用”的开发建设思想，对单体应用做出分解，分而治之，形成一个个规模较小、轻便灵活的微服务应用，并建立与之相配套的微服务治理体系，形成新一代的微服务架构。通过统一服务注册、统一配置管理、统一服务调用、统一日志管控、统一链路跟踪，使得各个微服务应用之间互相协调配合，合为一体。
对自然资源应用平台和应用系统的微服务化改造，上海数慧通过近年来的不断实践，总结出四个步骤，具体为：
第一步，微服务基建
即搭建微服务基础设施，提供服务注册、配置、熔断、负载均衡、日志和链路跟踪等基础能力。
第二步，平台微服务化
即对自然资源应用支撑平台的微服务化改造。针对平台的核心功能，抽取其相关源代码，实行微服务化封装，形成流程运行、规则调用、任务调度、移动开发和运维、安全管理、数据流动、空间分析等各类公共微服务组件，为业务应用系统开发提供技术支持。
第三步，应用微服务化
即对各类自然资源业务应用系统和数据应用系统的微服务化。对于当前运行良好的应用系统，可以抽取其与业务能力相关的应用功能，形成微服务应用组件。通过服务的注册、发现、调用，实现其应用功能服务化和资产化复用。
第四步，微服务治理和利用
即在微服务开发和治理体系的支持下，利用上述剥离封装的各类微服务资产，面向自然资源行业应用要求，通过快速构建、编排和个性化开发，搭建出全新的自然资源微服务应用。
总之，通过平台和应用功能的微服务化，引入微服务治理和开发基础框架，形成面向自然资源的行业PaaS云平台，在秉承面向服务架构（SOA)的前提下，通过去中心化，继承已有的各类应用和数据资产，开发注入新的服务资产，形成以PaaS云服务为基础的、面向自然资源行业的强大技术中台、业务中台和数据中台，促进自然资源一体化和数字化转型。
在向微服务转型，形成自然资源行业PaaS云平台后，应用系统的开发过程也随之改变，能够将软件开发、运维的所有环节和相关涉众串联起来，形成开发运维一体化（DevOps）的模式。
在企业级软件项目开发和实施时，一般需要有开发、测试、用户验证和正式运行等4套环境，在传统架构下，这些环境之间的构件迁移容易出现配置或参数不一致的情况，为了实现高效的部署运维，最佳方式就是将应用植于容器中，通过容器化实现“装配式”快速部署。容器为开发、测试和生产提供了一致的运行环境，可有效解决开发、测试、生产环境不一致导致的软件缺陷。无论是应用执行速度、内存损耗或者文件存储，容器都不需要硬件虚拟及完整操作系统的开销，因此比传统虚拟机更为高效。容器直接运行于宿主内核，可以做到秒级、甚至毫秒级启动。
对单体应用拆分，形成多个微服务后，每个微服务应用的规模将有效缩小，更加容易被装入到容器中（容器化），实现在不同环境中的快速迁移和灵便部署。因此，微服务化往往带来容器化和开发运维一体化（DevOps），极大地提升应用系统开发、部署和运维能力。采用这种方式，上海数慧在承建的山西省工程建设项目审批管理系统的交付过程中发挥了巨大的作用，在20天内完成了13套系统133台服务器的部署、配置和交付工作。可以说，容器化是在多云环境下，构建混合云，并实现边缘计算的最好载体。
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