在线公开课丨DevOps任重道远如何进行流程化管理任务调度系统该怎样设计

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开发测试治理和运行治理是 DevOps 平台实际中常见的两大问题。前者个别体现为开发效率低、版本品质差、环境交付慢、无对立工具设置和研发运维过程管控有余等,须要通过 DevOps 平台进行流程化治理。另一方面,随着云计算的倒退,企业须要治理和保护的基础设施规模扩充,在混合云、多地区等各种异构网络环境下须要一套调度零碎来治理和管制各类资源,解决运行治理问题。

7 月 2 日,京东智联云和英特尔联结举办了「DevOps 平台高可用架构与实际」线上公开课,来自京东智联云的云产品研发部架构师陈尧,和来自博云的售前解决方案架构师伞亚朋,别离介绍了大规模任务调度零碎的架构设计与 DevOps 平台的流程化治理办法。

以下内容整顿自两位老师的分享。

企业上线 DevOps 平台,实质上是为了以较低的老本高效解决运维需要。同样,任务调度零碎的初衷也是为了管制老本、提高效率。当企业的线上业务规模逐步扩充,单纯靠减少人手来解决系统升级、保护、部署、监控等事务的老本是很难接受的,这时就轮到自动化的任务调度零碎退场了。

在实践中,业务规模较大的企业开发任务调度零碎时会面临很多问题:机器规模宏大,散布地区宽泛,甚至逾越寰球;资源品种繁多(物理机 / 虚拟机 / 容器等);私有云 / 公有云环境并存;操作系统多样化;VPC/ 子网等网络问题等等。要设计出可能从容应对这些挑战的任务调度零碎绝非易事,因而咱们就须要参考行业中已有的成熟教训和实际。

自 2006 年熊猫烧香病毒事件后,整个黑客产业链开始将重心转向了通过 DDoS 等攻打伎俩获取不法收益上。随着攻打技术一直倒退,现在一次大规模的 DDoS 的流量可达数以 Tbps 的惊人程度。

DDoS 的实质是黑客管制互联网上的少量机器向指标发送流量。这种技术要克服的阻碍与任务调度零碎有诸多类似点,例如规模微小、网络不稳固、机器所在区域扩散、零碎版本泛滥等等。

为了解决这些问题,黑客抉择的技术计划就是基于 IM 聊天协定的零碎架构。作为管制方的黑客实际上是 IM 网络中的一个节点,被管制的机器等效于客户端,前者向后者发送音讯,即可达成管制的目标。

在 DDoS 攻打流动中,黑客广泛应用的协定是 IRC:

在 IRC 模型中,攻击者本人建一个 master,再加一个管制服务器来管制僵尸网络中的节点;攻击者通过 master 连贯到管制服务器上即可操纵僵尸节点发动攻打。须要留神的是 IRC 是匿名聊天协定,零碎不关怀连上管制服务器的是什么身份,只有能连上就能够施行管制。

但在典型的聊天利用场景中,更适合的抉择是基于登录账号体系的 XMPP 协定:

在 XMPP 中,通信的各方都有本人的账号 / 身份,进而就能够倒退出权限管制体系。如上图所示,XMPP 是对等互联网络,网络中的各节点都能够相互通信。因为各节点都有本人的身份,当某个节点收到其余节点发来的要求时,就能够依据对方的身份来抉择是否听从。

正因如此,XMPP 更适宜作为任务调度零碎的主协定。参照黑客应用的 IRC 网络模型,很容易得出基于 XMPP 模式的任务调度模型:

因为 master/agent 都有本人的账号 / 身份,就能够防止 agent 混充 master 发送命令的攻击行为,确保零碎的安全性。

另一方面,控制系统的目标并非单纯地管制机器自身,而是要对外提供服务。所以在上述模型的根底上还须要一个 api-server,用来包装业务需要,将其变为可执行的工作通过 master 分发给 agent。退出 api-server 后模型也比较简单:

零碎对外开放的是上图中 api-server 账号。零碎接管一个新工作(例如执行某个脚本)时,api-server 账号将工作以音讯的模式发送给 master,之后 master 通过 xmpp server 再将工作分发给各个 agent。这里的权限设计是,agent 只听命于 master,而 master 只听命于 api-server。这样就得出了整个调度零碎的业务逻辑模型。

上述业务模型是理论化,较为简单的模型。在事实利用中,任务调度零碎应用的模型会简单许多。

如前所述,事实中的大规模任务调度零碎是须要满足跨地区和简单网络环境的需要的。为了解决跨地区问题,须要搭建一个 XMPP 的 server 网络,其中每一个地区都有一个独立的散发网络,该地区的 agent 只连贯到本地区的 XMPP server,以此类推。

更为简单的是 master 的设计。对于小公司而言,只需一个 master 可能就足以治理所有机器,那么零碎只需单个 master 作为调度器即可。但对于京东这样大规模的企业来说,须要多个 master 来分担宏大的工作负载,就须要将它们放在多个网络上面。

存在多个 master 时就须要思考是否拆分 api-server。京东的抉择是不做拆分,而 api-server 承接的业务逻辑最终造成一个 Redis 数据库作为一个中间件。负责不同地区的 master 启动后从中间件获取数据并散发工作,工作实现后也保留在中间件内。当内部用户查问 api-server,想要取得以后的工作状态时,api-server 会间接查问中间件,而非某个 master。

这个模型的最大长处是高可用性,某个节点出问题后并不影响整个网络持续运行。例如某个 master 产生故障后,当它重启后还能从中间件持续获取工作并散发上来,以此类推。

基于 XMPP 的这套零碎模型解决了以下几个问题:

1、适应各类网络模型。

  • 应用 UUID 作为资源标识,不依赖机器名 /IP,能够应答简单环境下的资源抵触状况。
  • 私有云 / 公有云、VPC、子网均可用,不同的网络只需连贯到固定的 server 上就能接入整个 XMPP 网络。
  • 网络传输容忍度高,不同地区的子网不须要实时在线或低提早。

2、适配不同的硬件 / 零碎环境。XMPP 库有大量开源实现,因此能够轻松解决各种环境的兼容性需要。

3、零碎性能高。

  • 网络中的调度和散发模块拆分,外部是多节点组合,因此性能体现优异。
  • XMPP 自身性能强劲,单个集群能够应酬百万客户端规模,实现秒级调度、执行。

总体而言,参考 IM 的架构设计,基于 XMPP 就能够打造出高性能、高可用性、能够适应简单环境变量的大规模任务调度零碎。

DevOps 能够被了解是一个体系,其中的过程、办法和零碎都是具体的表现形式。它更像是一把钥匙,关上了一扇大门,赋予团队无穷的设想。在本次分享中,伞亚朋老师介绍了企业应用 DevOps 平台进行流程化治理过程中须要关注的各个层面,其中重点包含团队合作,对立工具链和施行。

在企业打造 DevOps 平台的过程中,首先要明确的是 DevOps 的指标。伞亚朋老师认为,DevOps 次要解决的是人员沟通问题,它能够弱化人与人之间的沟通壁垒,使岗位之间信息流转更为明;从范畴来看,DevOps 广义上是产品从需要到交付、迭代的过程,狭义上能够则涵盖整个公司和产品生态链。

胜利实现 DevOps 离不开高水平的团队合作,这里伞亚朋老师举了代码合并的例子。在企业中,常见的代码合并模式有三种:大多数公司采纳的是开发经理合并代码模式;一些公司由测试负责合并代码,这样能够缩小沟通环节,但须要同时把握测试 / 开发 / 运维的复合人才;大公司常见的模式是专人合并代码,这对岗位的复合技能要求更高。

团队合作的另一个挑战是信息通明,须要通过流程定义外部须要的所有信息和沟通形式,这样就能够让团队成员都理解我的项目状况,并能明确责任,更好地定位问题,不便项目经理掌控全局。

另外,在工具链的抉择和治理上,须要进行对立。DevOps 工具链分为角色、流程、标准、平台和工具四大类别。其中,从产品经理到开发、运维、经营人员等等,都是工具链中的重要角色。DevOps 理论生产中存在许多流程,每个流程都须要工具化、具体化,免得脱漏。开发工作中波及泛滥标准,各种标准独特造成了工具链中重要的基石。

DevOps 工具太多,开源的、商业的,不可胜数,如果不能实现对立,在推动 DevOp 时会遇到很大的阻力。所以在工具链的抉择上要遵循一个准则:实现同种性能的工具有且只能有一个。

伞亚朋老师强调,在企业开始施行 DevOps 之前,必须要意识到 DevOps 平台的建设绝非一日之功,不可能一步到位,要思考到诸多限度因素。

首先,企业要解决跨岗位 / 部门合作阻碍,须要更高的领导档次给予强有力的和继续的反对;其次,DevOps 的文化建设是漫长的过程,须要相干人员逐步了解和认同;DevOps 蓝图要解决的问题泛滥,波及的工具多样,须要抉择最适宜本身需要的工具组合;最初,DevOps 落地须要一系列标准,建设标准体系也是长期过程。

在这样的背景下,DevOps 的胜利落地须要满足几个条件:

  • 最要害的是领导层强有力的后盾长期保障,这是 DevOps 胜利的先决条件;
  • 团队岗位齐全,保障工作流失常运作;因为某些岗位须要高水平的人才,其薪资 / 能力可能超过团队领导,因此须要领导具备容纳心态;
  • 团队须要 DevOps 的文化底蕴,对 DevOps 有个体认知和认同;
  • 制度保障,有规矩才成方圆;
  • 团队有足够的执行力,提供较高的效率程度。

一般来说,DevOps 抉择运维或测试切入较适合。因为运维掌控公司大部分根底环境,职能范畴涉及面广,且对立治理的需要迫切,因而是很好的切入点。测试会参加我的项目的所有环节,能够把控整个我的项目进度,也是不错的切入点。

如前所述,DevOps 帮团队关上了一扇大门,而门后的内容就须要企业依据本身的理论状况,打造整体的标准和施行,让整个团队发散思维来实现合乎本人需要的 DevOps 生态了。

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