從歷史學習的 8 堂架構課

譯自 http://www.sei.cmu.edu/architecture/eight_lessons.pdf

 

 

大家都知道歷史學家並不願意以過去預測未來。通常預測幾年內的變化是可能的,但當新的演變產生交互作用,就算最消息靈通的人也無法透過這些事件準確地預測。然而,歷史學者仍強調,雖然以過去無法預設未來,但仍可提供瞭解未來的基本指引

架構(Architecutre)”這個名詞引進到電腦/資訊技術領域已經約有 40 年。這 40 年的歷史可以提供什麼樣的課程和對未來的指引?更重要的,IT 架構可以從相鄰的領域學到什麼,例如:軍事、市政、金融、數學、天文、社會和醫學。答案是:很多。

市政、金融和軍事擁有超過 5 千年結合在一起的歷史,在金融、軍事、法律和外交等領域,對歷史的知識是基本要求。在本文中,你將可以看到對 IT 而言,歷史的知識一樣重要。

 

#1 了解 IT 架構的複雜性

舉例來說,想一下在任何領域類似的架構概念:

根據古老的傳說,印度國王 Shirham 想要獎賞他的大臣 Sissa Ben Dahir,為了他發明並獻上西洋棋。聰明的大臣其願望似乎不大,他跪在國王前說道:「皇上,請放在棋盤上第一格一粒麥子,第二格兩粒,第三格四粒,第四個八粒,以此下去每一格是前一格兩倍的數量,就讓我有足夠的麥子來覆蓋 64 格吧。」

「喔,我忠誠的臣子,你要求的不多」國王驚呼。竊自高興臣子慷慨的提議,神奇遊戲的發明者要求的不多。「我允諾你的願望」,國王並下令搬一袋麥子到王座前。

但當計算開始,第一格放入了一粒麥子,第二格兩粒,第三格四粒,如此地持續下去,在第 20 格前就用光了袋子內的麥子。更多袋的麥子被搬到國王跟前,但仍無法滿足持續快速增加的下一格,很快地國王了解到傾全印度的收成都無法滿足他對 Sissa Ben 的承諾。這需要 18,446,744,073,709,551,615 粒麥子,等同全世界麥子的產量累積 2000 年。

21 世紀的 IT 架構有近似的問題 商業流程整合。過去 20 年來,企業耗時在建置網際網路應用程式。現在,企業需要面對的不僅是建立新的應用程式,還需處理令人卻步的整合既有系統。每當你投資新建 IT 應用程式,就代表一個新舊整合的需求。若企業內已經有 200 個既存系統,意味著系統間可能有 200*(200-1) = 39800 種連結方式,其結果明顯地不會太好看。

1 課:每當你為企業加一個系統,想想 n(n-1) 情境,不久後,巨獸將反噬你。

 

 

#2 了解過去 40 年來技術導入的趨勢

 

計算電腦的世代必然引發爭議 機器不像人類有家譜。但以下列出的 5 代大致還說得過去:

電腦世代

1.主機

2.mini 電腦/WAN

3. PC/LAN

4.Client/Server

5.網際網路

6.普遍運算

年代

60’s

70’s

80’s

80 年代後期 – 90 年代初期

90 年代中期

2005+

導入時間

10+

7+

6+

5+

3+

 

 

很明顯地,過去五代以來,技術開發與導入的步伐正在加速。在舊技術讓路給新技術的同時,它們仍必須和平共存。網際網路革命,dot com 出現,委外風潮,以及達到易於管理和安全等企業關注的焦點,這些需求提升了 IT 架構的策略價值。商業流程整合獲得關注,IT 部門壓力依舊,要整合異質資料、系統和流程,橫跨企業與外部的延伸,包括客戶、夥伴和供應商。因此,現今的 IT 架構需要複雜的商業和技術決策,同時,有高比例的下一代生產利潤奠基於對當下 IT 架構之決策。

注意,我們並非針對完美方案 沒有完美方案。如同在大型企業的複雜架構中沒有清楚的黑白之分,我們只能時常在相互衝突的目標中,嘗試找尋難得的平衡與妥協。

瀏覽大量的 IT 架構決策需要大量的專業,在此 IT 可以向偉大建築的建築師學習,他們讓城市風貌演變至今日。凱薩大帝(Julius Caesar)時期的大建築師 Vitruvius 描述理想的建築師應如下:

理想的建築師應同時為文人、數學家,熟悉歷史,哲學下的勤勉學子,精於音樂,稍懂醫學,認識法律,通曉天文和關於天文的計算。

Vitruvius 本人不但撰寫關於城市計畫和建築材料的著述,也論及天文、醫學、音樂與藝術 甚至是約法。

將廣泛而深刻的技巧投資在你最好的架構師身上,保持冷靜的大腦,必要時,掌控計算過且完全了解的風險,憑經驗與專業的洞見判斷。在找尋複雜架構下可用、好用的解決方案時,IT 架構師需兼具盡心分析,專業與態度成熟。

2 課:無可取代的健全的 IT 架構技巧 清楚簡單

 

 

#3 類比巴黎建築

IT 架構與城市建築有許多相似處 建築師、建築業、建築材料。

1853 年拿破崙 3 世指派 Baron Georges-Eugene Haussmann 為部份的巴黎重新規畫時,Haussmann 掃除了許多雜亂的舊街道,以他自己對於新城市的概念取代 寬廣筆直的大道與華麗的表面,交會處結合紀念碑、公共建築和城市大門或鐵路車站等重點。為提供充足的交通流量,舊街道拓寬並與新路相交,同時大的鐵路車站建在舊城市外環,並提供多個寬闊的入口。結果是今日的巴黎擁有 Beaubourg La Defense,它現代化且高效率但仍能明辨歷代的裝飾。巴黎成為所有歐洲城市的評量標準。Haussmann 嘗試保存報修繕舊的可用資產,同時合諧地取代並加入新事物。

Haussmann 的建築策略大體底定今日的城市風貌,儘管已經過百年。

巴黎建築策略為 IT 架構提供了許多有用的指引。確定你有 IT 架構的藍圖,並規劃短程與長程商業目標。更重要的,利用藍圖引導規劃進程與 IT 投資策略。在加入新系統與整合商業流程或添加物時,使用大圖(big picture)。隨著明瞭細微的商業邏輯,逐步引導與開展架構。

3 課:發展 IT 架構的大圖,用它來引導並解決你的商業問題與 IT 投資策略。

 

 

#4 為軟體架構趨勢做準備

IT 架構史中,軟體架構已經有很大的演變。我們利用軟體架構的開端來描繪它的趨勢如下:

        a) 2000 年之後 網際網路,敏捷計算

        b) 90 年代 分散式計算,Y2K

        c) 80 年代 物件導向分析設計

        d) 70 年代 模組化和結構化程式

        e) 60 年代 模組化和結構化程式

強大的力量主導軟體架構的演變,包含物理上的相對論與混沌理論,以及商業需求變異和不斷地技術更新。主導變動需要積極的架構計畫、重用 pattern/framework、正確的工具,以定義與管理架構。

IT 架構須遵循自然律來設計與施行。就像機器不照構造需求來操作,IT 架構也會失效。你不能從最高檔直接切入倒車檔,也無法在沙地或水上開車。積極正向的思考,為商業團隊準備升級新技術的價值之論述,預期成因,管理結果乃成功 IT 架構之基礎。

4 課:每十年都有一次軟體架構遷移,如果沒有準備好,那你注定失敗。

 

 

#5 使用,開發和重用架構 pattern

軍事歷史是基礎代表保有過去戰爭的經驗,並傳授給新兵或經驗不足的軍人。軍事史學家整合不同的史料來源,包含參考書,訪談軍事領導人和策劃者,並科學地分析從戰地找到的事物。徹底研究過往戰爭可提供戰略與戰術珍貴地深入分析,以因應現代化戰爭。軍事領導者、指揮官乃至於軍人都可以從前輩的經驗汲取教訓。

撇開軍事,我們在城市、金融,甚至是社會架構都可以看到應用 pattern。本質上,pattern 可以用在宣導專業技術,不僅僅是軍事、城鎮或建築。

計畫想取得領先與競爭力的企業,在應用 IT 解決方案以處理商業問題的網際網路世界裡,pattern 是一個重要的工具。

5 課:在快速變遷的商業氛圍中,使用印證過的 pattern 以加速你的 IT 架構,並從今日的經驗演化你的 pattern 以因應明日的需求。

 

 

#6 技術投資的時機很重要

關於資本和證券市場的本質,金融史提供了的無價智慧。同時歷史的智慧並無法讓聰明的經濟學家準確地預測未來,它讓他們可以定位風險才得以控制。事實上,一些贏得諾貝爾獎的經濟理論已成為金融史分析的結果。經由歐洲文藝復興到現代世界的歷史活動,金融已經在財務上建立了重要的概念,風險和回報是糾結在一起的。如果我們想要有高報酬的機會,就要面對高風險。如果企盼安全,就要甘願低回收。

IT 架構世界,風險和回饋也是聯結在一起的,就看我們如何應用技術以解決商業問題獲得競爭力。儘管 IT 架構沒有像金融一般可供誇耀的長史,過去 40 年來仍呈現了技術上的先驅者總比後來者更有競爭力。而照定義,先驅意味著更多的風險。

6 課:如同金融,技術投資的風險和報酬是糾結在一起的。

 

 

#7 架構理論的重要

相關理論中,或許 IT 架構可從長遠而豐富的城市建築史學到很多,從西元前 30 年到 20 世紀的演變,城市建築師從歷史建築學習指導原則,藝術靈感和關鍵控制。

約在西元前 30 年,Vitruvius 撰寫了一系列廣泛的建築理論,分為十部分。涵蓋不同的主題,如教育和建築師的專業領域,實際的考量,如選擇新城市的位置,建材的處理,詳細規範不同型式建築的設計。2000年來,城市建築的理論和實務隨著偉大的建築師如 AlbertiFrancois BlondelJohn RuskinFrank Lloyd WrightVenturi 而演變,他們延續著 Vitruvius 的腳步並擴展理論,以建構富含文化意義的設計。但 Vitruvius 功績的重要性在於即使經過了 2000 年,他 1/3 的著作仍觸及建築理論的重大議題。思考電腦對現代設計方法和規劃的影響是值得讚賞的。

IT 架構可從 Vitruvius 和其他城市建築師先驅獲得的廣泛訊息是:正確的知識、

建築理論的應用和實務專業一樣不可或缺,也才能將概念化為真實。事實上,此種體認可能是創造性自由與創新的前置條件。為此,過去 20 年來,IT architecture frameworks 的出現,如 The Zachman FrameworkTOGAF(The Open Group Architecture Framework)是值得鼓勵的。

7 課:流暢的建築理論知識與實務引導出適用的建築。

 

 

#8 失能和災難計畫的重要

天文學家幾千年以前就在研究彗星所造成的衝擊,準確的是從莎士比亞時期。從有記載的數千年歷史以來,近兩世紀才脫離盲目恐懼慧星。慧星是會造成大災難 但如同我們現在所知,那要它真的撞上地球。但對於大多數的人類歷史而言,慧星預言著重大災難,例如莎士比亞的凱薩大帝(Julius Casear)中,羅馬女皇 Calpurnia 提醒她夫君關於國家領導人的隕落。

經過數個世紀,天文學家已經發現一群週期性運轉的彗星,包括 HalleySwift-Tuttle Levy。天文學家的結論是每一個世紀約有 1/1000 的機會,會有 1 公里或更大的小行星撞上地球,經過一萬年則機率增長到 1/10。而當彗星或小行星若在下 1/4 個世紀撞上我們,天文學家已經規劃了減輕地球災難的事物。

當彗星撞擊是潛在的最大風險與結果之案例,IT 架構學到的是風險分析,須在事件發生前而非事後,想到災難計畫和商業持續性。

8 課:記載你商業上 IT 元件的危險因子,發展緩解風險的策略,並讓它成為 IT 架構的策略之一。

 

 

結論:

我們可以看到,通過數個世紀以來的事件,也有些不愉快的案例,我們已經了解本文中所談及的課程。IT 架構可以藉由記載和使用自身歷史或其他產業所凝結的 pattern 邁向下一個成熟階段。如同美國哲人 George Santayana 所言:進步,並非存在於改變,而是依恃記憶,那些無法記住過去的,將受重蹈覆輒之詛咒。

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