从 IDC 到云原生：稳定性提升 100%，成本下降 50%，热联集团的数字化转型与未来展望
作者：金峰（项良）、朱永林、赵世振（寰奕）
公司简介
杭州热联集团股份有限公司成立于 1997 年 10 月，是隶属杭州市实业投资集团的国有控股公司。公司专业从事国际、国内钢铁贸易黑色大宗商品及产业服务，业务品种涵盖钢铁原料、钢铁产品及以铜为主的有色金属等。
2023 年，热联集团实现销售总量 9634 万吨，销售收入 2555 亿元，业绩增长 50%。
2016-2023 年，公司连续八年蝉联中国钢贸企业百强榜综合榜前三。入选国务院国资委“双百行动”企业名单，以及浙江省政府“凤凰计划”名单，被列入浙江省首批内外贸一体化“领跑者”培育企业。
目前热联集团的网点建设遍布国内 31 个城市及境外 17 个国家和地区，业务范围覆盖全球 52 个国家和地区。在全球钢铁、橡胶等大宗商品贸易行业，“热联”品牌享有优异的商业信誉和企业形象。
业务高速发展下面临的挑战
早期，热联自主研发了一系列垂直业务功能系统，包括大宗贸易相关的资金管理和交易系统（如保融资金管理系统、投资系统、量化交易系统等）、企业内部管理相关系统（如 HR 系统、报销系统、企业招投票系统等）、企业经营管理相关系统（如自研 ERP、租赁 SAAS 系统），以及物流交付相关系统（如配送系统、TM、WMS）。这些系统部署在 IDC 的自建 K8S 中，采用微服务架构，通过 Spring Cloud + Nacos 实现微服务应用间的远程调用和服务发现，并使用 APISIX 作为南北向网关，实现统一的认证、鉴权和入口流量管控。
然而，随着业务的迅速发展和品牌的日益壮大，原有的技术架构逐渐显露出多方面的瓶颈和挑战：
- 软件迭代效率低下： 由于所有业务都部署在 IDC 中，每次新业务上线或系统扩容时都需要经过复杂的招采流程，导致交付周期漫长，业务人员对效率问题怨声载道，运维人员也倍感压力。
- IT 运维难度大： 开源技术产品的复杂性要求运维人员具备较高的专业技能。例如，Nacos 和 APISIX 的安全漏洞修复和版本升级给运维人员带来了不小的挑战，尤其是出现问题后排查过程非常复杂。
- 稳定性难以保障： IDC 中的服务器和网络设备需要专门的供应商和 ISV 来维护，且面临设备过保等问题。部分开源中间件存在稳定性风险，特别是 APISIX，其部署架构包括控制台、服务端和 ETCD 三个组件。ETCD 作为核心中枢，负责存储和推送所有路由规则，一旦崩溃会导致整个网关不可用。由于 ETCD 的运维复杂且问题排查困难，每次崩溃后只能基于备份恢复并重启网关。
- 资源成本高： 热联的业务具有明显的峰谷特性，非工作时间段请求量极低。但由于招采流程复杂且对稳定性要求高，机房中长期需要冗余一定的机器资源，增加了运营成本。
为了解决这些问题，热联组建了一个由资深技术专家和运维人员组成的研究小组，对市场上的各种解决方案和多家云厂商进行了全面调研和比较，希望找到一套能够实现以下目标的云厂商：
- 核心技术必须是自主可控并且支持信创。
- 无缝的迁移现有的基础架构到完全符合云原生标准的技术栈，同时确保业务过渡时的无损。
- 在微服务架构的 Paas 层中间件和数据库等产品是业界权威且产品自身有很高的可靠性，并且经历了多年的市场验证。
- 灵活性至上，符合业界的主流规范、兼容开源，且提供较强的开放能力，企业可以根据自身的具体情况和标准自主定制，不受平台限制。
最终，热联在阿里云的专家团队的帮助下，找到了一条相对可行的解决路径，阿里云提出的全栈上云+云原生解决方案不仅可以满足热联提出的所有研发、运维和稳定的要求，还为企业未来的技术发展提供了强大的支持和灵活的扩展性。
热联的核心业务系统从 IDC 全栈迁移到阿里云后，稳定性提升了 100% 、研发效率提升了 30% 、综合成本下降了 50% 。
微服务架构的性能与稳定性提升
为了提升研发效率和稳定性、热联的核心业务系统都是微服务架构，开发语言以 Java 为主，并且全面拥抱了 Spring Cloud 的生态。一直以来热联对微服务技术都有比较高的追求。因此在云平台的选型上，微服务技术的相关产品需要满足高开放性、高成熟度、高普及度、高可用，四条标准缺一不可。
阿里云上的 MSE（微服务引擎）源自阿里巴巴微服务架构的最佳实践，是一个面向业界主流开源微服务生态的一站式微服务平台，提供注册配置中心、云原生网关、微服务治理和分布式任务调度能力。在高可用性方面自 08 年诞生以来历经了多年双十一考验。云上的商业化产品均是多可用区容灾架构，承诺可用性 SLA 99.95%。在高成熟度和高普及度方面，MSE 的注册中心 Nacos 和云原生网关 Higress 在开源社区都有比较强的影响力，并且产品的创始人团队稳定，出现问题后能第一时间找到专业的技术人员兜底。
因此，MSE 的 Nacos 和云原生网关就成了微服务技术平替的最佳选择。
APISIX 迁移到云原生网关
首先是网关的迁移，阿里的专家们在充分了解的热联 APISIX 的用法后，针对与我们目前 APISIX 上的所有功能用法，云原生网关都给出了功能对标文档和使用实践。
在迁移测试过程中，阿里的专家们，针对与我们提出的任何问题都能第一时间响应并快速解决问题，最典型的是在自定义认证鉴方面，原有热联使用的是 APISIX 的 forward-auth，forward-auth 插件实现鉴权比较灵活，用户可以任意定义鉴权服务并暴露鉴权服务的 url，然后鉴权完成后，可以通过 request header 把 clientip、目标路由的 url、token 都传递下去，而现有云原生网关默认的自定义鉴权无办法很好的满足需求，如果想用起来需要我们做一些代码改动。在了解到了我们的问题以后，阿里的专家们只用了 2 天时间就为我们提供了成熟且稳定的 ext-auth 插件，用于实现个性化的自定义鉴权。
在完成所有功能验证后，热联准备把全部流量迁移到云原生网关时，阿里的专家们为我们提供了平滑切流方案。
通过 DNS weight 的方式热联把所有网关流量都切到了云原生网关以后，再也没有出现过莫名其妙崩溃的问题，网关的可用性达到了 100%。 为什么能够取得这么好的结果呢？主要得益于以下几点：
- 云原生网关孵化自阿里内部，经过历年大促的验证，积累了一套高可用保障方案，从研发时、运行时、变更时来控制风险提升稳定性，在每个阶段各自有手段去保证其高可用目标。
- 可扩展性对于软件的重要性毋庸置疑，相比 APISIX 使用的 Lua 扩展机制，云原生网关既可以支持 Lua 扩展，同时也支持 Wasm（WebAssembly）扩展，Wasm 插件天然支持 C++、Rust、Golang、JS 等多语言编写，原生提供插件热插拔与插件配置热更新能力，毫秒级生效，配置变更对长连接无损，且 Wasm 插件运行在安全沙箱中，插件自身的漏洞或者异常崩溃不会影响网关宿主进程，对于异常崩溃的插件也提供了自恢复机制，无需人工干预。
在性能上，目前随着网络安全愈加受重视，现在互联网上已经普遍使用 HTTPS 进行传输加密，在网关侧，用于实现 HTTPS 的 TLS 非对称加密算法是占用 CPU 资源的大头。针对此场景，云原生网关使用了 CPU SIMD 技术实现了 TLS 加解密算法的硬件加速，通过压测数据表明云原生网关采用软硬一体的加速方案相比普通 HTTPS 请求 TLS 握手时延降低一倍，极限 QPS 提升 80% 以上。
在运维效率上，整体提升了 50%， 这主要得益于云原生网关本身是全托管、免运维的。无论实例的开通还是版本的升级亦或是规格的扩缩容都很方便，同时又提供了定时+按指标的弹性能力。令人惊喜的是云原生网关同阿里云上的数字证书管理、注册中心、微服务治理、ARMS、SLS 等产品都做了深度极成。
尤其是可观测方面，云原生网关提供了丰富的可观测数据，包括流量全局看板、日志检索、业务 TOP 榜、延迟/失败率/错误码等多种响应指标等，并辅以报警管理，使运维人员对服务的整体状态及异常情况尽在掌握。
开源 Nacos 迁移 MSE
热联通过 MSE SYNC 工具，把开源的 NACOS 服务都平滑的迁移到了商业版上面。
相较开源版的 Nacos，商业版产品在稳定性、性能和运维成本等方面都具备了明显的优势，这也极大的解放了研发和运维人员的生产力，让我们能更加专注业到务开发和运维上。
未来展望
热联集团在进行了云原生架构的升级与探索后，显著提升了业务系统的稳定性和敏捷性。这一转变不仅为公司冲击更高的销售目标奠定了坚实的技术基础，也标志着热联在数字化转型道路上迈出了关键一步。通过采用微服务、容器化等先进技术手段，热联能够更加灵活地响应市场变化，快速迭代产品和服务，满足客户日益增长的需求。
这只是热联云原生之旅的一个起点。随着对云原生技术更深层次的理解与应用，预计未来热联将在以下几个方面实现进一步突破：
- 持续增强系统稳定性： 基于云原生的最佳实践，如自动故障恢复机制、弹性伸缩能力等，可以有效降低因突发流量或硬件故障导致的服务中断风险，确保用户享受到无缝连接的优质体验。
- 大幅提升运营效率： 利用DevOps理念结合自动化工具链，加快软件开发周期的同时保证高质量交付，使得热联能够在竞争激烈的市场环境中保持领先优势。
- 优化成本结构： 通过精细化资源管理和按需付费模式，热联将能够更好地控制IT支出，释放更多资金投入到核心竞争力的构建上。
- 促进创新文化形成： 鼓励团队成员积极探索新技术新方法，营造开放包容的工作氛围，激发员工创造力，推动企业不断向前发展。
展望未来，热联将继续深化其在云原生领域的研究与实践，致力于成为国内领先乃至国际一流的全球化大宗商品产业服务商。我们相信，在强大技术支持下，热联定能在全球范围内树立起中国企业的良好形象。
