什么是 IT 基础架构编排？

编排并非单独管理各个组件，而是创建自动化的自助服务工作流，根据预定义的规则和策略来配置资源、部署应用、配置网络和维护系统。这些工作流处理相互依赖的任务，以正确的顺序执行它们，同时处理依赖关系和潜在的故障。

现代企业在混合云和多云环境中运行应用——从本地数据中心到公有云（例如 AWS、Microsoft Azure、IBM Cloud、Google Cloud Platform），再到边缘位置。若没有编排，IT 团队在管理成千上万相互依赖的资源时将面临日益增长的复杂性。随着云平台、微服务和容器化应用程序的激增，管理和协调这些系统变得不再可能。

假设一家金融服务机构正在部署一个新的移动银行应用程序。该流程涉及配置云基础设施和设置安全策略。团队必须部署服务和应用程序、建立数据库、配置网络连接并实施监控系统。IT 基础架构编排将这些相互依赖的任务自动化，以正确的顺序执行，同时处理依赖关系和潜在的故障。

随着越来越多的组织面临类似的部署挑战，编排已变得至关重要。根据 Coherent Market Insights 的数据，全球云编排市场预计在 2025 年至 2032 年间将以 20.6% 的复合年增长率增长，达到 753.9 亿美元。¹这反映出组织对于复杂编排能力日益增长的需求，以大规模管理复杂的 IT 环境。

尽管常被互换使用，但基础设施自动化与基础设施编排代表了两个不同的概念，存在重要区别。

基础设施自动化侧重于消除单个任务的手动操作。例如，一个自动化工作流可以在无需人工干预的情况下配置一台虚拟机 (VM)、创建数据库备份或重启故障服务。这些自动化任务独立运作，在被触发时执行特定功能。

IBM 商业价值研究院 (IBV) 2023 年的一项研究发现，92% 的高管期望到 2025 年他们的工作流能够实现数字化并采用 AI 驱动的自动化。这些期望要求先进的编排能力来进行大规模管理。

基础设施编排则更进一步，它将多个自动化任务协调成连贯的工作流，以实现更广泛的业务目标。该系统管理着不同自动化任务之间的顺序、时机、依赖关系和错误处理。

例如，部署一个三层 Web 应用程序（如电商平台）需要配置基础设施和配置负载均衡器。团队必须部署应用程序代码、初始化数据库并设置监控。自动化负责处理每个单独的任务，而编排则协调整个工作流，确保任务按正确顺序执行，并处理个别步骤失败的情况。

领先的组织会结合使用这两种方法。他们利用自动化工具高效处理重复性任务。而编排则确保这些自动化组件能够协同工作，以实现战略目标。

基础设施编排通过智能工作流引擎运作，协调分布式环境中的资源、服务和 IT 流程。

云编排已成为现代 IT 运营的关键，它通过专门的工具协调多个云平台上的云资源。这些工具管理从虚拟机和容器（通常为 Docker）到无服务器函数和托管服务的一切。Kubernetes 已成为容器编排的事实标准。它自动化容器化应用的部署、扩展、网络和生命周期管理。

基础设施编排平台提供以下几项核心能力：

• 资源配置与管理： 编排系统根据应用需求和组织策略，自动分配计算、存储和网络资源。这一能力消除了手动配置任务，并确保资源在需要时保持可用。

• 配置管理： 这些平台在所有环境中一致地应用配置，确保系统随时间推移保持其预期状态。配置管理可防止系统逐渐偏离预期规格而产生的漂移。

• 策略执行： 自动化的合规性检查、访问控制和治理控制统一应用于所有基础设施组件，以识别并修复漏洞。组织可一次性定义策略，随后编排平台将一致地执行这些策略，无需人工干预。

• 服务发现与网络连接： 编排平台在分布式服务扩展或收缩时，动态识别并连接它们。随着基础设施的扩展和演进，服务能够自动定位并相互通信。

• 运行状况监控与自我修复： 持续的系统运行状况检查自动运行，当检测到问题时，编排系统会发送通知并触发修复。自我修复能力可在无需手动排除故障的情况下恢复服务可用性。

• 版本控制与回滚： 配置更改被系统化跟踪，使团队能够在出现问题时恢复到之前的状态。这种版本控制能力降低了部署基础设施更新时的风险。

• 多环境管理： 编排可协调开发、预发布和生产环境中的部署，使团队能够系统地推进跨环境变更，同时在基础设施管理中保持一致。

• 集成能力： 现代编排平台通过 应用程序接口 (API) 与现有工具无缝连接，包括监控系统、安全平台和工单系统。这些集成在整个技术栈中创建了统一的工作流。

采用基础设施编排的组织可实现以下显著优势：

• 提升部署速度

• 增强可靠性与一致性

• 提高资源利用率

• 强化合规与治理

• 业务敏捷性

编排通过自动化手动流程并消除协调延迟，将应用程序部署时间从数周缩短至数分钟。开发团队无需等待基础设施配置或配置活动，即可更快地交付功能。

自动化工作流消除了人为错误，并确保持续的配置一致性。每次部署都遵循相同的流程，在不同环境中产生可预测的结果。

编排平台动态优化资源分配，在需求高峰时扩展服务，在低需求期缩减规模。这种弹性减少了过度配置，在保持性能的同时节约了基础设施成本。

基础设施编排确保安全控制、合规要求和企业标准在所有基础设施组件中得到一致应用。

当基础设施能够快速适应变化的需求时，组织能更迅速地响应市场机遇。平台工程团队可以在数天而非数月内交付业务计划和新服务，以触达客户。

基础设施编排在众多 IT 领域和操作场景中均能创造价值：

• DevOps 与持续集成/持续部署 (CI/CD)： 编排平台构成了现代 DevOps 实践的基础，自动化了从代码变更到测试、预发布及生产部署的整个软件开发和交付流水线。它能确保流程的一致性与可重复性，使开发团队能够每日多次（而非每月）发布新功能，从而加速创新周期。

• 网络管理： 软件定义网络 (SDN) 依赖于编排来动态配置网络、设置路由策略并管理分布式环境中的安全控制。 网络编排使组织能够将网络基础设施视为可编程资源，而非需要手动配置的物理设备。

• 人工智能与机器学习 (AI/ML) 工作负载： 训练人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 模型需要大量的计算资源。 编排自动化了整个 AI/ML 生命周期，包括数据流水线管理、模型训练基础设施配置、版本控制以及将训练好的模型部署至生产环境。

• 安全状况： 安全编排、自动化与响应 (SOAR) 平台协调安全工具，自动化威胁检测与响应 (TDR)，并确保安全策略的一致应用。当检测到威胁时，编排会触发调查工作流、隔离受影响系统并自动实施修复。

• 边缘环境： 在分布式边缘环境部署应用的组织 使用编排来统一管理数千个站点。它确保应用、配置和安全策略能够正确部署到物联网 (IoT) 设备及其他边缘位置，无论面临何种网络连接挑战。

• 灾难恢复 (DR)： 编排自动化了故障转移流程、数据复制和恢复工作流。当发生服务中断时，编排化的灾难恢复 (DR) 计划会被系统性地执行，从而将恢复时间目标从数小时缩短至数分钟。

编排领域包含多种为特定应用场景和环境设计的平台与自动化解决方案。选择合适的工具需要理解组织的需求、现有基础设施及战略目标。

基本的编排工具与平台包括：

• Kubernetes (K8s)

• Terraform

• Ansible

• Red Hat OpenShift

Kubernetes 是构建云原生应用的组织所采用的主流开源容器编排平台。它自动执行跨机器集群的容器化应用程序部署、扩展和管理。

AWS、IBM Cloud、Microsoft Azure 和 Google Cloud 等主流云服务提供商均提供托管的 Kubernetes 服务。

HashiCorp Terraform 支持跨多云提供商和本地环境实现基础设施即代码 (IaC)。团队通过声明式配置文件和模板定义基础设施，Terraform 则使用这些文件来一致地配置和管理资源。

Ansible 为配置管理、应用程序部署和任务自动化提供无代理的自动化与编排。其简洁的语法和丰富的模块库使得刚接触编排的团队也能轻松上手。

Red Hat OpenShift 将 Kubernetes 与其他企业级功能相结合——包括开发工具、安全能力和多集群管理——从而简化了混合云环境中大规模的容器化应用程序部署。该平台在本地基础设施和 IBM Cloud 等主要公有云平台之间提供一致的操作体验。

组织应根据几个关键标准来评估平台。首先评估其与现有基础设施和应用的兼容性。平台是否支持现有技术并能简化与现有工具的集成？

同时，需考虑学习曲线。内部团队能否高效掌握必要技能，或者他们是否已具备相关经验？

可扩展性要求也至关重要。合适的平台必须既能处理当前工作负载，又能适应未来的增长。此外，还应关注供应商生态系统和社区支持。活跃的社区能提供宝贵的故障排除资源，并在遇到挑战时加速问题的解决。

安全与合规能力需要仔细评估，尤其在受监管的行业。此外，总拥有成本不仅限于许可费用，还包括培训、实施及持续管理支出。

许多组织通过采用多种编排工具而非寻求单一平台取得了成功。这种方式使他们能够为特定工作负载使用专用工具，同时保持工具间的集成。

随着企业从 AI 试验转向规模化生产部署，基础设施编排正持续快速发展。以下几大关键趋势正塑造下一代编排能力：

• AI 驱动编排

• 先进的可观测性

• 无服务器与事件驱动架构

组织正从传统自动化转向智能系统，这些系统能在保持治理与可观测性的同时自主运行。AI 编排平台协调企业环境中的 AI 智能体、生成式 AI 模型与工具，使它们能够在执行策略控制的同时协同工作。

机器学习也在将编排从反应式、基于规则的系统转变为主动式平台，通过分析基础设施模式并在需求激增前预判资源需求，来预测并预防问题发生。

现代编排平台集成了先进的遥测、分布式追踪和实时分析功能。这种基于云的可观测性提供了对编排系统执行与互动情况的可见性，从而实现更快速的故障排除和更智能的自动化决策。

无服务器计算和函数即服务 (FaaS) 需要超越传统基础设施的编排能力。这些平台协调临时、事件驱动的工作负载，管理由松散耦合的函数组成的应用程序——这些函数按需执行，同时处理自动扩缩容与事件路由。