信创体系下跨x86和ARM双栈架构的流水线探索与实践 通信世界网消息（CWW）随着国际地缘政治的变化和信息产业的大发展，信息技术领域的风险日益增长。为了加强关键技术、关键领域的竞争实力，我国必须尽快实现信息通信技术的自主可控。而信创的本质就是自主可控。 信创产业体系极为庞大。从产业链角度来看，它主要由基础硬件、基础软件、应用软件、信息安全四部分构成。自2020年以来，我国信创产业不断崛起，蓬勃发展。电信行业作为关乎国家安全和国计民生的重要行业更是冲锋在前，肩负着保障国家基础管道和通信覆盖、推动软硬件技术升级和应用“提速降费”的使命。因此，加速推动电信设备国产化既是重中之重，又迫在眉睫。电信运营商的信息系统复杂且庞大，对信息系统的实时性、稳定性、并发性、安全性有很高的要求，推进国产化难度极大。 中国移动广东公司信创国产化的现状与问题 在工业和信息化部印发的《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》中，要求信创产业坚持“应用牵引、整机带动、生态培育”。中国移动广东公司积极响应国家规划，落实中国移动集团公司战略，有序推进信息系统国产化，壮大信创产业生态。 目前，中国移动广东公司具有数百套信息系统，从开发环境到测试环境、生产环境，从操作系统、中间件、数据库，再到CPU芯片、存储等均需要实现信创国产化的迁移改造，且需面对以下三大难题。 一是在适配国产化芯片、操作系统、数据库、中间件的过程中，应用需要开展多轮改造，但因存在各种技术壁垒及高昂的项目成本，容易造成项目进度延误，令项目负责人望而却步。 二是信息系统由众多开发商参与，开发商侧的开发、编译、集成、调测环境都必须同步转向信创环境。但环境从哪里来？由此带来的软硬件环境替换成本高的问题，同样让各开发商望而生畏。 三是由于系统众多，国产化迁移又是一个长期而艰苦的过程，如果要求全部系统设定时间线同步切换，难度大、风险高，“一刀切”方案很难落地推行。国产化进程应是分批次、循序渐进的，信创平面和非信创平面必然存在较长的并行期。在此期间，同一份代码需同时部署在信创平面和非信创平面上，如何才能保证功能的一致性并降低跨平台部署的工作量，是值得研究的问题。 中国移动广东公司信创国产化的探索与实践 针对信息系统国产化面临的种种困难，如何实现低成本、低风险、高质量的快速推进，中国移动广东公司对此做了相关探索与实践，包括：全面转向JAVA或脚本开发语言；打造跨x86/ARM双栈架构，兼容信创和非信创的DevOps流水线；为合作开发商提供“零信任”网关(SDP)。 全面转向JAVA或脚本开发语言。逐步淘汰C/C++、.NET等编译型开发语言及相应的开发平台，全面转向JAVA或脚本语言，以获得跨平台通用性。由于JAVA和脚本语言的跨平台和跨架构特性，只需要做很少的适配改造，即可平滑地从x86迁移到ARM服务器。与此相反，C/C++等编译型语言则需做大量适配改造工作，成本和风险都很高。 打造跨x 8 6/A RM双栈架构，兼容信创和非信创的DevOps流水线。DevOps流水线是实现持续集成CI、持续部署CD的一套流程工具，包括代码托管、项目管理、测试管理、编译集成、版本上载等环节，涵盖软件开发从需求到交付的全流程。 中国移动广东公司从2017年开始开展DevOps转型，依托开源技术栈自研了DevOps流水线，用Jira管需求，用G i t lab管源码，用Jenk ins驱动编译、集成和部署，并通过对接合作开发商侧的研发流水线，形成一个端到端的全覆盖流程（如图1所示），具体对接步骤如下。 
图1开发商流水线与中国移动广东公司流水线对接 第一步，Gitlab管理开发商的依赖配置文件(pom.xml)； 第二步，开发商提供编译后的软件制品(由开发商DevOps流水线制造)，发布到私有依赖库中； 第三步，Maven从“开源依赖库+私有依赖库”依赖，对项目进行构建； 第四步，构建的发布包放在Nexus(主机部署方式)或Harbor(容器部署方式)； 第五步，Jenkins触发Ansible(主机部署方式)或K8s(容器部署方式)，部署到预发布环境环境和生产环境。 从2021年开始信创国产化的冲锋号吹响后，相应的DevOps流水线也持续迭代，新增了对双栈的支持，提供兼容x86/ARM的编译、运行、部署和测试能力，关键技术包括基于qemu的模拟编译和Docker容器化技术。双栈架构下的DevOps流水线全景流程如图2所示。 
图2双栈架构下的DevOps流水线全景 其中，qemu虚拟化技术是一种开源的计算机仿真器和虚拟器，它能够模拟多种硬件架构和设备，支持模拟运行多种不同的操作系统。通过qemu技术，实现在x86主机上模拟ARM架构的CPU，屏蔽指令集差异，解决CPU国产化适配问题。Docker容器技术则主要屏蔽操作系统差异，解决操作系统国产化适配问题。 基于qemu虚拟化和Docker容器化技术，中国移动广东公司开发跨x86和ARM双栈架构技术，解决同一份代码跨CPU架构、跨操作系统，应用双栈编译与双栈运行问题，同时也具备了跨架构业务容灾、跨架构灰度发布的能力。 中国移动广东公司为合作开发商提供“零信任”网关的远程接入方式，以实现公网环境下的离岸开发。合作开发商不再需要单独购买研发工具、建设研发环境，只需直接使用甲方提供的研发环境，即可完成代码提交、云端调试、流水线执行等操作。 与传统的VPN访问模式相比，SDP只授予最小特权、只允许访问最小粒度的特定资源和服务，先鉴权后连接机制可以反嗅探，安全性更高，使用更方便。双栈架构的SDP，更是兼容x86客户端和ARM客户端，屏蔽研发、测试、部署环境的信创、非信创差异，大大降低了开发商的信创适配成本。 结论与建议 综上所述，推进企业信息系统国产化，加速行业信创落地进程，对于信创生态环境的建设具有重大意义和价值。针对信息系统国产化过程中遇到的各种困难，中国移动广东公司基于自研的DevOps流水线，开展了双栈编译、双栈容灾、双栈灰度发布、“零信任”网关等功能的探索与实践，建立了一种跨架构的DevOps软件研发体系，实现全兼容的敏捷开发交付能力，有序推进信息系统国产化，并为其他企业推进信息系统国产化提供参考。
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