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云会“杀死”运维吗?解读运维的刺激 2019

2020-01-16

作者 | 滕圣波

策划 | 田晓旭

运维是从 IT 诞生之初就一向存在的重要人物,在 IT 类企业中,尤其是互联网企业,运维、开发和测验被称为是驱动技术前进的三驾马车。而金融、政府、医药、教育、制作、运送等其它职业,为了进行数字化转型,也纷繁建立了自己的或大或小的数据中心,并为了坚持这些 IT 体系的正常作业,设立了很多的运维岗位。能够说,信息技术现已而且正在改动咱们身边的悉数职业,而只需有 IT 体系的当地,就有运维同学的身影和奉献。

但最近几年,云年代的到来,让很多运维同学倍感焦虑,“云核算是未来”得到了大多数人的认同。2019 年 Q1,公有云 IaaS 商场同比添加 74%。越来越多的企业,开端把自己线下的数据中心和机房搬迁上公有云。而一旦企业扔掉了自建的 IT 根底设施,乃至把职工的作业电脑都搬到了云上,由公有云厂商供给服务,那么企业是否还需求这么多运维人员呢?

与此一同,DevOps 思潮席卷全球,咱们纷繁测验“组织机构革新”,打破开发 - 测验 - 运维之间的鸿沟,由开发人员来直接担任主动化的测验和运维作业。更进一步,从 DevOps 进化出了 AI Ops 乃至 No Ops,人工智能开端在运维范畴暴露身手。而云核算与 DevOps 正好是天生一对。云是 DevOps 最好的渠道,而 DevOps 是云上的最佳实践。

在云核算和 DevOps 的两层压力下,运维的未来会何去何从?

1 云年代的运维是怎样样的?

冲浪是一个十分影响的极限运动。比较波浪的力气,冲浪者的个别力气是藐小的,每一次冲浪都是一次冒险。但才智而且英勇的冲浪者会仔细观察波浪的方向并调整冲浪板与波浪方向共同,当波浪抵达时,冲浪者会站起来,在波浪的冲击下急速行进,享用浪尖上的快感。

冲浪者很清楚,自己成功的要害在于找准波浪的方向。咱们技术人员也相同,只要坚持对新技术的敏感性,并及时调整自己,才干凭借浪潮的力气快速前进。

给咱们讲一个实在的故事。2009 年,阿里云刚刚建立的第二年,时任淘宝技术总架构师行癫宣告淘宝网将扔掉 Oracle,转投云上的自研数据库。获悉此音讯后,八十多个 Oracle DBA 把其时的 DBA 担任人后羿堵在会议室里,“假如上边铁了心要干,兄弟们的出路在哪里?”还好,技术人是讲理的,一场恶斗转化成了几十个工程师坐在会议室把臂而谈。已然上云是战略,为何不顺势而为?就这样,一群 Oracle DBA,开端亲手拆毁自己安居乐业的体系。2013 年 7 月,淘宝最终一个 Oracle 数据库下线。时至今天,整个阿里集团,悉数的中心事务 100% 跑在公共云上。

是啊,已然上云势不可挡,咱们何不顺势而为,看看云上运维是什么姿态的?

首要,云上运维和传统的运维,操作的方针是不相同的。传统的运维人员,需求能够娴熟的手动操作来自很多厂家的核算、网络、存储等硬件设备,而云上的运维人员完全触摸不到物理设备,取而代之的是云上的虚拟资源,例如云服务器,云盘,虚拟交换机等。云厂商将对资源的操作悉数笼统成了软件界说的 API 接口,并用一致风格的 SDK、指令行进行封装,供给给运维人员运用。云厂商供给的图形化的运维控制台,也不过是 API 的封装罢了。

其次,云上运维是高度简化的。传统的运维,需求学习来自很多“大厂”的认证,例如,网络运维要学思科的认证,数据库运维要学 Oracle 的认证,体系运维要学 IBM 的认证,等等。而在云上,虚拟专有网络产品将网络设备的办理和运维变得一致和简略,云上数据库产品完成了智能化的数据库办理,云服务器完成了动态的扩缩容和热搬迁,这些都大幅下降了运维操作的门槛。云上的运维人员不再需求感知底层根底设施的细节,更不需求考取高难度的认证。即使是创业阶段的小企业也能够具有和大企业平等的运维才干。

可是运维简化,并不意味着运维的重要性下降,相反,在云上,运维变得比曾经愈加重要了。

云年代运维面对的应战

为什么在云年代,运维变得更重要了呢?首要有两个原因,一是云上运维的范畴比以往扩展了,二是云上企业关于安稳性的要求更高了。

从范畴上看,云上运维包含了从蓝图规划,到上云交给,再到云上办理的全进程。假如咱们详细到流程和阶段,包含了规划选型、资源交给、体系交给、运维调优、扩缩容、资源运营、备份容灾,安全 审计等等。

从安稳性方面看,一般云厂商只担任根底设施的安稳,上层运用仍由企业开发人员自主开发,一同云上运用自身的安稳性也由企业自己的运维人员担任。假如详细来说的话,企业运维人员需求担任继续发布进程中的蓝绿发布、灰度发布、分批发布、主动回滚等的完成,以及运用层的监控、作业告警体系的建造。别的,云上根底设施的安稳性不能单纯依托云厂商,也需求企业运维人员的相互配合。例如阿里云的云服务器单台实例的可用性到达 99.975%,但依然存在着万分之 2.5 的不可用时刻。企业的云运维人员能够选用监控、负载均衡、多机热备、两地三中心等常用的高可用规划,在不是百分百牢靠的根底设施上,建立百分百牢靠的运用。

详细来说,云上运维首要面对着以下应战:

首要,运维排查问题的难度添加了。由于云上“黑盒子”的存在,当毛病忽然发作时,运维人员往往只能看到服务呈现反常了,很难快速断定问题出在哪里?是云服务商的根底设施出问题了,仍是我自己的代码出 bug 了?...... 乃至就算排查出是云服务商某个服务的问题,部分运维人员也只能打电话给客服寻求协助,而从客服得到的回复往往难以令人满意,然后耽误了毛病恢复时刻。

第二,云服务宣布的音讯、日志、作业等难以有用处理。假如运维人员每天收到几千条短信或许邮件,一定是无法及时处理的,只能无脑疏忽。可是又不能设置邮件规矩将它们悉数扔到垃圾箱里,由于会忧虑漏掉重要的告诉,比方服务器宕机的告诉。

第三,资源的胀大带来了办理的杂乱性。悉数的资源都是软件概念,关于一个大企业来说,这些资源或许散布在全球的十几个 region,涣散在几十个云产品的控制台,服务于几百种不同的负载或许在线服务。更可怕的是,这些资源一向在改变。怎样有用的盯梢、审计、创立、开释并确保无糟蹋?

第四,云产品的频频晋级带来了运维的频频被迫改变。云产品的挑选十分多,实例类型纷繁杂乱,包含预付费、后付费、预留实例券,什么功能突发型、核算型、通用型、GPU 实例、专有宿主机、裸金属实例,容器服务、Kubernetes 或许 Swarm、弹性容器实例,等等。更要命的是,这些云产品还在不停地发布晋级,怎样挑选合适自己的产品?新功能怎样才干协助到事务?...... 盲目跟随云厂商的脚步不是良策。

2 怎样调整才干习惯云年代的运维?SRE 或许是答案

如前面所说,企业上云之后,依然有很多的运维需求。但此刻的运维,却又与传统的运维天壤之别。企业应该怎样进行结构调整以习惯上云后的新形势呢?

DevOps 是现在说到的很火的概念,DevOps 实践的整个生命周期是从方案 -》编码 -》构建 -》测验 -》发布 -》布置 -》操作 -》监控,再回到方案,是一个循环。其间发布、布置、操作和监控是归于运维范畴的。

DevOps 实践打破了开发和运维之间的壁垒,开发人员能够直接担任运维。云上的运维现已和软件开发融为一体,着重高度的主动化,沉积了一系列的运维东西和运维渠道,并朝着 AIOps 和 NoOps 的方向继续演进。

而反过来,运维人员假如能把握开发技术,结合主动化东西的运用,是否能够做的更好呢?答案是必定的。运维人员能够转型晋级为兼具开发技术和运维技术的站点安稳性工程师。Google 最早推出了 SRE 这一概念,并使得 SRE 部分成为其承当运维责任的一个研发部分。越来越多的上云后的企业,开端把自己的运维部分改造晋级为 SRE 部分。

SRE 听上去很美,但真实要做到并不简略。以阿里云为例,早年阿里云也走过人肉运维的苦楚阶段,虽然运维工程师 7*24 轮班 on call 待命,但客户依然投诉不断,体系问题不断。后来,阿里云团队开端建造安稳性,经过监控报警将毛病的均匀发现时刻从 1 小时缩短到 10 秒钟,一同凭借 AI 猜测算法,在某些情况下能够在毛病发作前,提早预警并采纳举动。现在阿里云每年发布上千次改变,难免会呈现改变导致的毛病和反常,可是 SRE 团队蓝绿发布、灰度发布、分批发布、主动回滚、热搬迁等技术,完成了发布全进程无人值守。

怎样才干晋级成为 SRE 呢?这三点主张或许对你会有所协助:

一是学习 DevOps 的实践,娴熟把握至少一种编程技术,从思维和技术上,坚持工程师的先进性;

二是学习云厂商供给的各种主动化运维东西,并灵敏运用,测验协助自己企业建立高效率的主动化运维渠道;

三是积极参与开源和云厂商的生态建造,随同运维生态一同生长,假如能发生出运维渠道级的处理方案产品,广泛运用于整个职业,那么个人价值和商业价值都会得到表现。

3 主动化悉数是云年代运维的首要使命

要想完成云上运维的顺畅晋级,首要使命便是”主动化悉数“,假如列出 Top3,应该是:监控主动化、运维操作代码化、根底设施代码化。

监控主动化

先来看监控,包含了“监”和“控”两个方面。

监控的“监”

“监”,从横向区别,包含了作业,日志,目标,告警四个维度;从纵向区别,分为底层根底设施的“监”和上层运用的“监”。

什么是作业?关于云服务商来言,作业其实是资源的改变,每一次资源的改变,都是一个作业。例如云服务器的每一次状况改变都是一个作业,包含开机中,运转中,关机中,已中止。

什么是日志?日志是客户行为和云服务内部行为的进程记载,包含时刻、操作者、内容、等级等要素。每一条作业,都能够转化成相应的日志,记载到日志服务里。因而,日志的规模,比作业更大。日志服务所供给的,不仅仅是日志的记载,更重要的是日志的聚合和检索才干。例如,运维人员能够随时检查某一个资源在曩昔某一个时刻段的前史记载。

什么是目标?目标是资源运转时的内部属性数据,最典型的目标便是 linux 里边 top 指令所显现的数据,包含 CPU、内存、IO 数据等。这些数据不归于作业,也没有记载下来作为日志的必要,但依然是很重要的实时数据,是运维人员需求关怀的体系健康目标数据,假如悉数健康,就能够疏忽。

什么是告警?告警能够认为是严峻等级的作业,是需求当即采纳人工或许主动化动作的作业。运维人员能够依据目标设定阈值来触发一个告警,也能够在作业和日志的根底上设定报警规矩,触发告警。

底层根底设施的“监”,需求由云服务商来供给根底数据,云厂商的监控往往会供给针对根底设施的作业、日志、目标、告警,运维人员能够很便利的装备和接入。

上层运用的“监”,可挑选的产品就很多了,例如阿里云的运用实时监控服务 ARMS 供给了针对上层运用层的作业、日志、目标、告警,用户也能够挑选开源的 prometheus 或许 zabbix 来自建。

根底设施和上层运用之间的鸿沟并不是肯定的,其实咱们需求的往往是从下到上的全监控。

监控的“控”

“监”的意图,是为了“控”,这儿的控,详细指的是对作业和告警的处理。以短信,电话,邮件等办法告诉给联系人,是最简略直接的处理办法,但这种办法显着简略被人疏忽,而且延时很大。因而,SRE 应该完成主动化的作业处理。

运维操作代码化

怎样完成主动化的作业处理呢?程序员或许会天然想到自己写一个 Event Consumer 程序,从云监控拉作业,然后调用资源的 API 进行处理。这个做法看上去很简略,可是详细完成真的这么简略吗?

首要,关于运维主动化渠道来说,牢靠性十分重要,假如 Event Consumer 只要一个单点,那么一旦呈现毛病宕机,就无法再处理体系作业。

这时,有经历的程序员或许会说:“我能够引进音讯行列服务,然后运用多进程 Event Consumer 来散布式的消费,然后防止单点毛病。”

当然,这是个处理办法,可是还会有一个问题,没有任何一个散布式的音讯服务,能够完成既不重复也不遗失音讯,咱们只能挑选不遗失音讯,而承受可重复的音讯。但重复音讯或许导致重复操作,这不能被运维人员承受。那么,怎样去重呢?咱们只能引进散布式的 KV 数据库,比方 Redis,依据 EventID 和原子的 Redis 操作来作为音讯去重的东西。

别的,一个作业的处理仅仅是调用一个 API 吗?不一定的,你或许需求对多个资源进行多个 API 调用,这些调用之间互相有依靠联系,有些乃至有必要串行。为了确保多个操作的事务性,即要么悉数成功,要么悉数失利,这时就需求一个散布式作业流引擎。

什么?你还需求守时的使命?那么,只能再引进散布式的守时使命框架了。

......

这样一看,是不是越来越杂乱?完成一个高牢靠、散布式架构的运维渠道,显着不是一件简略的作业。况且,运维开发与一般软件开发不同,快速开发是第一位的,由于运维开发的需求改改变频频,开发周期更短,人力也更为严重。若没有渠道的支撑,单纯靠运维人员自己从头建立一个主动化运维体系,并确保高效安稳继续运转,难度和投入都很大。

为了确保出产体系的安稳,发明了一个运维体系,那么,谁又来确保这个运维体系的安稳呢?这是一个悖论。

怎样轻松完成“运维操作代码化”呢?两个主张,一是挑选一个能够快速开发的简练的运维言语,二是挑选一个牢靠的作业驱动的运维渠道,而不是自己从头造轮子。

在运维言语方面,脚本化的言语成为了干流,比方 YAML,JSON 等,在遇到杂乱的逻辑的时分,能够凭借 Python、Shell,而 C、C++ 之类的言语,运维人员用起来就有点沉重了。

开源的运维渠道,咱们能够挑选 Ansible、Puppet、SaltStack 等等。以 Ansible 为例,其间心卖点之一是“Agentless”,运维人员装置 Ansible 之后,能够直接根据 SSH,编写 YAML 格局的 Playbook,做 Linux 集群的管。别的,各个干流云厂商也为 Ansible 编写插件,因而运维人员能够用 Ansible 办理云上的运维动作。值得注意的是,云服务商也会供给原生的运维渠道,比方阿里云供给的运维编列服务 Operation Orchestration Service,简称 OOS),AWS 供给的 System Manager Automation 服务,或许 Azure Automation 服务。

根底设施代码化

云根底设施包含云服务器、云存储、DNS、CDN 等,而传统的云根底设施办理总是面对着各式各样的难题,例如咨询批阅流程长、呼应不及时,手艺装置和装备速度比较慢、难以版别化,易犯错、遗失装备项等等。

为了躲避这些问题,咱们提出了“根底设施代码化”,它指的是用代码的办法办理根底设施,而且保护办理它的全生命周期,包含审计的要求。代码成为了审计很好的记载,代码改变也能够追溯到人、项目组,处理了变本、追溯和改变前史的问题。

根底设施代码化后,会给咱们带来什么样实践的优点呢?

咱们举一个比方,假设在阿里云上建立一个经典的三层在线服务:前面是 SLB 负载均衡,中心是若干台 ECS 作为一个服务集群,后边再挂接一套 RDS 数据库。一同,咱们为这三层各自创立了一个 VPC,经过安全组设置安全规矩。

在事务初期你或许只需求两台 ECS,但很快会扩展到 3 台、4 台。这时应该怎样办呢?比较直接的办法是在阿里云控制台操作,今天创立一台,明日再创立一台。

但这种办法显着是比较蠢笨的,咱们能不能运用“根底设施代码化”的办法呢?当然能够。咱们把资源,界说在文本文件里,做成装备项,保存到云上。比方有一个装备项叫做 ServersAmount,代表服务器数量。咱们把这个装备项从 3 改成 5,ECS 数量就主动从 3 台添加到了 5 台。再把 ServersAmount 从 3 改成 2,会主动开释其间一台 ECS。代码,或许说装备,是有改变前史记载的。代码也是能够很明晰地被检查的。代码还能够很简略的被仿制。

怎样完成“根底设施代码化”呢? 最要害的是需求一个渠道,假如挑选从头开发,那就不再是造轮子了,而是在造轮船了。

那么什么样的渠道是值得挑选的呢?开源的 Terraform 是个不错的挑选,它得到了各个干流云厂商的官方支撑,用户能够直接运用。不过,Terraform 要求运维人员自己预备服务器来装备装置,还要自己保护这个渠道。别的,云厂商也供给了开箱即用的云服务,例如阿里云供给的资源编列服务。

4 云年代运维的未来开展

正如前文所述,云年代的运维作业正从手动操作过渡到代码开发,只不过这些用于运维的代码,方法形形色色,能够是装备文件,能够是 YAML 或许 JSON 模板,也能够是传统的 Javascript/Python/Go 等代码。那么,未来,云年代的运维会怎样开展呢?

在我看来,云年代的运维开展其实很大程度上取决于云上运用和根底设施的改变。咱们能够斗胆剖析和猜测,未来云年代的运维将会是这样的:

现在干流的云上运用架构是自建 API 网关 + 微服务 + 散布式 RPC+ 音讯行列等,这种架构需求的云上根底设施是负载均衡 + 云服务器 + 虚拟专用网络 + 云联系数据库等,其运维办法如前面介绍的。

未来几年比较确认的趋势是云上运用开发会越来越多的运用 Reactive 呼应式 编程,全异步、作业驱动,对应的根底设施则会容器化,躲藏掉服务器这一层,这预示着运维作业会越来越多的环绕容器编列,比方 Kubernetes 打开。

中远期的未来,函数核算这种 Serverless 的开发形式将会流行起来,对应的根底设施则会简化到连容器都看不见了。用户不再为根底设施而付费,而是为实践的核算次数付费。云服务商会运用机器学习等手法,来确保函数核算所需的根底设施是高牢靠的和高度灵敏的。届时,运维人员现已不需求关怀资源的编列了,可是函数内事务的监控和运维动作的主动化仍是需求的。

更久远的未来,云核算,边际核算,本地核算,或许会一致到一同,不再区别“线上”和“线下”,取而代之的是一种无处不在,但又不被人感知的核算力。详细来说,运用开发者写完代码,保存起来,就完成了事务的更新。“根底设施”和“资源”这两个概念,将完全消失,只留下数据自身,包含静态数据以及动态运转时数据。而运维,并不会消失,但会从面向资源的运维,变成面向数据的运维。

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