中国邮政：核心系统上云，承载包裹洪峰

中国邮政：核心系统上云，承载包裹洪峰

“云栖奖”获奖人：中国邮政集团信息技术部总经理石纯斌

作者：阿里云研究中心田丰

     中国邮政是关乎民生的大型国有企业，依法经营各项邮政业务，承担邮政普遍服务义务，在全国各省、自治区、直辖市、各地市、县设置邮政分公司，主要经营业务包括国内和国际信函寄递业务、包裹快递业务、报刊图书等出版物发行业务、邮票发行业务、邮政汇兑业务、机要通信业务、邮政金融业务、邮政物流业务、电子商务业务、各类邮政代理业务与国家规定开办的其他业务。作为世界500强排名第105位的中国邮政，已逐步发展成为治理规范、管理科学、运营高效、服务优良、拥有知名品牌和显著竞争实力的大型现代服务业集团。

     伴随我国电子商务产业的繁荣发展，2015年全国快递业务量突破200亿件，2016年突破300亿件，这为中国邮政主营的寄递业务带来了巨大的机会与挑战。邮政信息网覆盖集团、省、市、县、支局各级机构，成为邮政生产的中枢神经网络。从2015年开始邮政寄递业务量增长极快，预计2017年“双11”峰值业务量将达到4000-5000万件/天，应用系统调用10亿次以上，信息化将面临严峻的挑战。
1)超大规模业务量不堪重负：超大规模业务量遭遇传统IT架构天花板，企业服务总线(ESB)不堪重负，邮政系统每天10亿量级的服务调用，几十亿次数据库读写操作突破传统IT架构处理能力。

2)业务高峰能力不够：电商高速发展形成的业务高峰，对弹性计算提出了极高要求，电商大促造成超过平时业务量5到10倍的业务“洪峰”，例如2015年“双11”是平日负载的7倍以上，对系统峰值处理能力提出了极高要求，然而如果按照峰值业务量部署资源，又会造成平日资源利用不足的极大成本负担。

3)紧耦合封闭产品体系：集中化系统与邮政业务灵活性、开放性之间的矛盾，例如寄递业务衍生出快递、落地配、仓配一体化、同城等多种模式，现有信息化产品在以客户为中心激烈竞争的互联网时代面临客户流失的巨大风险，当前集中化建设的系统群在满足地区个性化业务运营需求上，存在较大挑战。

4)IT建设速度慢：传统架构裸硬件基础设施之上构建系统，高强度、低效率的人工管理模式，无法支撑“互联网+邮政”创新型业务快速灵活变化，配置应用系统所需的计算、网络、安全资源需要大量管理员操作，费时费力、效率较低。

5)复杂业务运营难度高：依靠人的经验决策，已不再适合复杂业务运营环境，在超大规模包裹数量、复杂运输环境、效率最优和成本最优等多目标优先的设定条件下，人工经验无法高效做出支撑精益运营的正确决策。

     经过一年多探索、研究后，中国邮政决定上云，采用企业级互联网架构支撑高并发、高吞吐的核心业务增长，启动“新一代平台项目”，创新性提出“三新三化”科技发展战略：
1)三新：把握“新趋势”（信息化发展）以移动互联网、物联网、大数据、云计算为代表的新一代信息技术正驱动着经济形态从“工业经济”向“信息经济”加速转变，中国邮政提出了“信息化引领的科技兴邮战略”；开拓“新思维”（以客户为中心、互联网思维），以互联网思维、“客户为中心”的理念引领邮政信息化发展；应用“新技术”，重点加大SOA、云计算、大数据、移动互联网、物联网等等先进技术群的探索研究；

2)三化：计算资源“内云化”，建立邮政信息资源私有云，改变“竖井”式的IT资源管理模式，实现硬件资源、运行平台和应用软件等IT资源的集中共享与动态调度；信息系统“平台化”，运用平台化的理念整合原有分散、孤立的信息系统，消除信息孤岛，实现邮政主体业务应用的有效融合和信息共享；软件开发“敏捷化”，建立“以客户为中心”的迭代、循序渐进的敏捷化软件开发体系，不断的去交付新的软件特性，快速响应客户需求。

     2015年起，邮政启动了云计算平台的探索研究，通过大量的交流和实地考察，对各类云平台产品进行了充分测试和研究。以阿里云为代表的互联网云架构的解决方案，在IaaS层虚拟化基础上，应用、中间件和数据库全面采用分布式技术，提供企业级分布式应用服务架构能力，支持高并发，高可用，弹性扩展的企业需求。同时此类产品已经在互联网公司滋生经过大规模的应用，功能完备性、性能、可扩展性、稳定性等各个方面都较高。之后通过公开招标，在多家国内外主流云计算厂商对比选型后确定采用阿里云构建邮政私有云平台，满足新一代寄递业务等邮政核心业务平台建设的需要。

     在阿里云上建设“新一代寄递业务信息平台”项目中，邮政技术团队与阿里云团队在一起摸爬滚打，全面引入互联网业务经验、关键技术能力，持续改进客户服务与体验：
1)以客户为中心：全流程梳理邮政业务，实现客户服务与生产作业的无缝衔接，同时加强业务的规范化和标准化，根据数据化经营理念，量化各项业务能力，持续改进和优化邮政业务能力；
2)厚平台、薄应用、微服务：采用服务化理念，架构新一代寄递业务信息平台，微服务解耦业务系统，开发“厚平台”和“薄应用”，形成邮政“共享服务中心”，提高系统的柔性和扩展性，既保持平台统一性，又能更好适应前端客户业务的灵活性，敏捷响应业务需求，加速业务创新；
3)决策数据化：用数据做决策，取代人工经验决策。云上构建PB级大数据分析平台，打造智能寄递数据产品，以数据为依据优化生产资源调配，追求客户满意度和成本收益最大化；
4)采用PaaS+IaaS：构建具有良好开放性、扩展性的云平台，夯实底层技术，为厚平台薄应用提供坚实的技术基础，为上层应用提供优异的弹性计算能力。支持业务服务化的落地，满足业务的柔性需求，增强数据扩展能力，满足合作伙伴多方式接入。

     从传统IT架构升级至企业级分布式互联网架构后，有效解决长期困扰中国邮政的IT历史遗留问题：
1)通过去“中心化”架构设计，克服企业服务总线瓶颈；
2)应用集群化设计，应对超大规模业务处理负载；
3)云上实现敏捷开发，快速迭代；
4)采用高可靠性架构，消除宕机对业务连续性的影响；
5)面对峰谷压力，自由弹性伸缩，分布式数据库消除数据读写瓶颈；
6)无缝集成服务监控，高效的问题诊断与服务计量。

     中国邮政大胆尝试核心系统飘上云，让“新一代寄递业务信息平台”具有了诸多先发优势：
1)以客户为中心驱动业务流程：借鉴菜鸟业务实践，以客户为中心全流程梳理业务，由业务需求驱动作业流程。采用数据化经营理念，持续改进和优化业务。
2)标准化核心作业流程：以产品生命周期为主线，从前端业务受理到后端作业处理，打破环节间壁垒，统一规范寄递生产作业流程，提高作业效率，打造一体化的寄递业务信息平台。
3)柔性化的服务支撑：以服务化理念架构信息平台，解耦业务应用和信息技术平台，敏捷快速响应业务需求，促进业务创新，满足个性业务扩展。
4)智能化生产作业各环节：采用自动化技术智能管理云基础设施，采用大数据技术智能分析业务各环节，智能优化物流网络，支持供应链金融、风险管控、效益分析等。
5)开放的技术架构：借鉴淘宝共享服务中心建设经验、OpenAPI技术，搭建企业级开放服务平台，制定标准的服务接口，满足合作伙伴多方式接入，逐步形成邮政生态环境。
6)高性能水平扩展的分布式技术：采用阿里云基础设施，为上层应用提供高性能的弹性计算能力。

     中国邮政的系统架构，不只是技术上的创新探索，更是对系统整体的管控模式、交付模式、运维模式的变革。石纯斌总经理说：“根据邮政20年信息化建设经验，在上云项目过程中摸爬滚打、锻炼沉淀下来的人才，都是中国邮政的核心精英，超过200位邮政骨干参与新一代核心系统上云工程项目建设，是最好的人才培养方式，在实际解决问题中增长才干，并通过对外引进有识之士、长期内部培养邮政信息化人才，形成人才梯队。”

     中国邮政通过业务核心系统上云，实现全国系统大集中，但与此同时，各省大量IT组织资源释放出来，以往负责各省系统建设的工程师，在总部一揽子云平台后该何去何从？架构调整反映组织调整，“厚平台、薄应用、微服务”的架构中，全国中心搭建企业核心软硬件资源库，构建统一的、标准化的核心业务服务平台，并应用SOA理念向各省信息技术队伍开放；省里的技术力量在平台化基础上，利用微服务组装形成各具特色的个性化应用服务，采用“统一平台+分省应用”模式让一线IT组织灵活满足一线业务发展需求，并将各省在云上开发的微服务应用转化为全国标准化产品，既保持平台统一性，又能适应前端业务的灵活性。

     在全面采用互联网基础设施后，中国邮政十分重视前沿科技应用，十三五期间促进信息化引领科技战略，加强高新技术前瞻性、前沿性研究，聚焦邮政核心优势，提升邮政整体信息科技水平，除建设PB级大数据仓库、云计算平台、分布式中间件以外，还在研发利用图像识别技术实现智能化分拣，利用机器学习技术实现物流网络调度，利用物联网技术实现寄递平台全过程自动化（取代手工操作），提高生产效率。与国外快递行业创新相比，中国邮政丝毫不逊色，在生产过程中尝试采用无人机、机器人提升业务自动化与智能化，通过新技术群应用不断促进邮政改革创新、转型升级，建成世界一流企业。