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自动化运维之架构设计要点详解

时间:2017-07-05 12:06来源:知行网www.zhixing123.cn 编辑:麦田守望者

运维自动化是我们所渴望获得的,但是我们在一味强调自动化能力时,却忽略了影响自动化落地的一个关键因素。那便是跟运维朝夕相处,让人又爱又恨的业务架构。

因为业务架构是决定运维效率和质量的关键因素之一,所以我想跟大家一起聊一下怎么样的架构设计是对运维友好的。结合这些年在腾讯遇到的业务架构和做运维规划时对业务非功能规范的思考,我们可以把面向运维的架构设计分成六大设计要点。

自动化

要点一:架构独立

任何架构的产生都是为了满足特定的业务诉求,如果我们在满足业务要求的同时,能够兼顾运维对架构管理的非功能性要求。那么我们有理由认为这样的架构是对运维友好的。

架构

站在运维的角度,所诉求的架构独立包含四个方面:独立部署独立测试组件化技术解耦

① 独立部署

指的是一份源代码,可以按照便于运维的管理要求去部署、升级、伸缩等,可通过配置来区分地域分布。服务间相互调用通过接口请求实现,部署独立性也是运维独立性的前提。

② 独立测试

运维能够通过一些便捷的测试用例或者工具,验证该业务架构或服务的可用性。具备该能力的业务架构或服务让运维具备了独立上线的能力,而不需要每次发布或变更都需要开发或测试人员的参与。

③ 组件规范

指的是在同一个公司内对相关的技术能有很好的框架支持,从而避免不同的开发团队使用不同的技术栈或者组件,造成公司内部的技术架构失控。

这种做法能够限制运维对象的无序增加,让运维对生产环境始终保持着掌控。同时也能够让运维保持更多的精力投入,来围绕着标准组件做更多的效率与质量的建设工作。

④ 技术解耦

指的是降低服务和服务之间相互依赖的关系,也包含了降低代码对配置文件的依赖。这也是实现微服务的基础,实现独立部署、独立测试、组件化的基础。

要点二:部署友好

DevOps 中有大量的篇幅讲述持续交付的技术实践,希望从端到端打通开发、测试、运维的所有技术环节,以实现快速部署和交付价值的目标。可见,部署是运维日常工作很重要的组成部分,是属于计划内的工作,重复度高,必须提升效率

部署

实现高效可靠的部署能力,要做好全局规划,以保证部署以及运营阶段的全方位运维掌控。有五个纬度的内容是与部署友好相关的:

① CMDB配置

在每次部署操作前,运维需要清晰的掌握该应用与架构、与业务的关系,为了更好的全局理解和评估工作量和潜在风险。

在织云自动化运维平台中,我们习惯于将业务关系、集群管理、运营状态、重要级别、架构层等配置信息作为运维的管理对象纳管于CMDB配置管理数据库中。这种管理办法的好处很明显,集中存储运维对象的配置信息,对日后涉及的运维操作、监控和告警等自动化能力建设,将提供大量的配置数据支撑和决策辅助的功效。

② 环境配置

在运维标准化程度不高的企业中,阻碍部署交付效率的原罪之一便是环境配置,这也是容器化技术主要希望解决的运维痛点之一。

腾讯的运维实践中,对开发、测试、生产三大主要环境的标准化管理,通过枚举纳管与环境相关的资源集合与运维操作,结合自动初始化工具以实现标准环境管理的落地。

③ 依赖管理

解决应用软件对库、运营环境等依赖关系的管理。在织云实践经验中,我们利用包管理,将依赖的库文件或环境的配置,通过整体打包和前后置执行脚本的方案,解决应用软件在不同环境部署的难题。业界还有更轻量的容器化交付方法,也是不错的选择。

④ 部署方式

持续交付原则提到要打造可靠可重复的交付流水线,对应用软件的部署操作,我们也强烈按此目标来规划。业界有很多案例可以参考,如Docker的Build、Ship、Run,如织云的通过配置描述、标准化流程的一键部署等等。

⑤ 发布自测

发布自测包含两部分:

  1. 应用的轻量级测试;
  2. 发布/变更内容的校对。

建设这两种能力以应对不同的运维场景需求,如在增量发布时,使用发布内容的校对能力,运维人员可快速的获取变更文件md5,或对相关的进程和端口的配置信息进行检查比对,确保每次发布变更的可靠。

同理,轻量级测试则是满足发布时对服务可用性检测的需求,此步骤可以检测服务的连通性,也可以跑些主干的测试用例。

⑥ 灰度上线

在《日常运维三十六计》中有这么一句话:对不可逆的删除或修改操作,尽量延迟或慢速执行。这便是灰度的思想,无论是从用户、时间、服务器等纬度的灰度上线,都是希望尽量降低上线操作的风险,业务架构支持灰度发布的能力,让应用部署过程的风险降低,对运维更友好。

要点三:可运维性

运维脑海中最理想的微服务架构,首当其冲的肯定是可运维性强的那类。不具可运维性的应用或架构,对运维团队带来的不仅仅是黑锅,还有对他们职业发展的深深的伤害,因为维护一个没有可运维性的架构,简直就是在浪费运维人员的生命。

可运维性

可运维性按操作规范和管理规范可以被归纳为以下七点:

① 配置管理

在微服务架构管理中,我们提议将应用的二进制文件与配置分离管理,以便于实现独立部署的目的。

被分离出来的应用配置,有三种管理办法

  1. 文件模式;
  2. 配置项模式;
  3. 分布式配置中心模式。

限于篇幅不就以上三种方式的优劣展开讨论。不同的企业可选用最适用的配置管理办法,关键是要求各业务使用一致的方案,运维便可以有针对性的建设工具和系统来做好配置管理。

② 版本管理

DevOps持续交付八大原则之一“把所有的东西都纳入版本控制”。就运维对象而言,想要管理好它,就必须能够清晰的描述它。

和源代码管理的要求类似,运维也需要对日常操作的对象,如包、配置、脚本等都进行脚本化管理,以备在运维系统在完成自动化操作时,能够准确无误的选定被操作的对象和版本。

③ 标准操作

运维日常有大量重复度高的工作需要被执行,从精益思想的视角看,这里存在极大的浪费:学习成本、无价值操作、重复建设的脚本/工具、人肉执行的风险等等。

倘若能在企业内形成统一的运维操作规范,如文件传输、远程执行、应用启动停止等等操作都被规范化、集中化、一键化的操作,运维的效率和质量将得以极大的提升。

④ 进程管理

包括应用安装路径、目录结构、规范进程名、规范端口号、启停方式、监控方案等等,被收纳在进程管理的范畴。做好进程管理的全局规划,能够极大的提升自动化运维程度,减少计划外任务的发生

⑤ 空间管理

做好磁盘空间使用的管理,是为了保证业务数据的有序存放,也是降低计划外任务发生的有效手段。

要求提前做好的规划:备份策略存储方案容量预警清理策略等,辅以行之有效的工具,让这些任务不再困扰运维。

⑥ 日志管理

日志规范的推行和贯彻需要研发密切配合,在实践中得出的经验,运维理想中的日志规范要包含这些要求:

  • 业务数据与日志分离
  • 日志与业务逻辑解耦
  • 日志格式统一
  • 返回码及注释清晰
  • 可获取业务指标(请求量/成功率/延时)
  • 定义关键事件
  • 输出级别
  • 管理方案(存放时长、压缩备份等)

当具体上述条件的日志规范得以落地,开发、运维和业务都能相应的获得较好的监控分析能力。

⑦ 集中管控

运维的工作先天就容易被切割成不同的部分,发布变更、监控分析、故障处理、项目支持、多云管理等等,我们诉求一站式的运维管理平台,使得所有的工作信息能够衔接起来和传承经验,杜绝因为信息孤岛或人工传递信息而造成的运营风险,提升整体运维管控的效率和质量。

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标签(Tag):自动化运维架构设计
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