持续交付专栏特别放送 答疑解惑

整个专栏的全部37篇文章,已经更新完毕了。在这三个多月的时间里,我一直在尽自己的最大努力,想要把自己过往的一些经验和遇到的问题分享给你。但是,毕竟篇幅、时间有限,针对一些比较复杂的案例,或者是针对不同层次的读者,也很难做到面面俱到。

所以,借着专栏即将结束的机会,我整理了一下大家的留言,总结了一些比较典型的问题,并从中挑选了5个问题在这篇文章中给与回答。虽然,这些问题我依旧不能做到面面俱到,但也想再为你略尽绵薄之力。

因此,今天我就针对下面这五个问题,再详细的展开一下,和你分享一些携程在这些方面的真实方案和实践:

  1. 测试环境使用和管理的实例;

  2. 怎么处理数据库发布和回滚;

  3. Immutable,在携程是如何落地的;

  4. 携程的破坏性测试,DR演练;

  5. 携程GitLab HA方案。

测试环境使用和管理的实例

在第8篇《测试环境要多少?从现实需求说起》和第9篇《测试环境要多少?从成本与效率说起》文章中,我和你分享了携程的测试环境包括这么三类:

  1. FAT环境,为每个团队或功能准备的独立功能测试环境;

  2. FWS环境,部署稳定版本的功能服务,以供其他团队联调的环境;

  3. UAT环境,用户接受测试的环境,包括独立部署的DB、缓存和中间件。

这三类环境中,UAT环境的使用和管理方法大家都已经比较熟悉了,所以这里我再着重和你分享一下FAT和FWS环境相关的内容。

FAT和FWS环境的关系,如图1所示。

图1FAT和FWS环境的关系

FAT与FWS环境的关系

FAT环境属于不同部门,可以包括多套环境。在管理时既可以按需临时生成,也可以作为常备环境持久保留。我们可以在一套FAT环境中,部署任意个服务应用。

而FWS环境主要部署的是中间件和公共服务,通常情况下它的版本与生产版本一致。

FWS和FAT这两类环境,在网络上完全相同,并共用一组数据库和缓存。

如何控制服务调用关系?

既然FWS和FAT这两类环境完全相同,而且不同的FAT环境中也会存在相同的服务应用,那么我们就必然要解决一个问题,即:如何控制服务的调用关系。

因为即使是相同的服务应用,部署在不同的FAT环境中的应用版本号也可能不一样。如果按照标准服务治理方式的话,那么就需要把所有FAT环境中的同一个服务认为是一个服务集群。而同一应用的不同版本同时服务的话,它们提供的功能也不一样,这会对测试产生负面影响。因为,你无法确定出现Bug的版本到底是哪一个。

那么,携程是如何解决这个问题的呢?

携程的解决方案是,由SOA通信中间件指定服务的具体地址,即通过配置指定要调用的服务的具体地址。当然,如果每个服务都要去指定配置,那么就太过繁琐了。所以,我们还定义了一条默认规则:

如果没有特别指定的服务调用地址,则优先调用同一个环境中的相关服务。如果同一个环境中该服务不存在,则尝试调用FWS中部署的实例。

在携程如何创建测试环境?

在携程,我们有一套完整的测试环境自助管理平台,开发人员或QA团队可以按需自助完成对对测试环境的任意操作。这里,我也分享一下,在携程创建一个测试环境的大致步骤。

第一步,选择一个已经存在的FAT环境,或者重新创建一个FAT环境。如果是重新创建的话,可以选择重新创建一个空的环境,或者是复制一个已有的环境。

第二步,选择要在这个FAT环境下部署的服务应用,先进行关系绑定(即,这个FAT环境下要部署的所有服务应用的描述)再部署。如果该服务属于其他团队,则可以要求该团队协助部署(由平台来处理)。

在携程,一个团队只能部署属于自己的服务应用,如果你的FAT环境中包含了其他团队的应用,则要由其他团队部署。这样做的好处是各司其职,能更好地控制联调版本。

第三步,配置这个FAT环境相关的信息。携程的配置中心,同样也支持多测试环境的功能,可以做到同一个配置key在不同环境有不同的value。

第四步,对于特殊的服务调用,进行单独配置。

经过这样的四步,一个测试环境就被创建起来了。期间测试环境的任何变化,都可以通过环境管理平台完成。比如,增减服务应用、修改配置,或是扩容/缩容服务器等。

如何处理数据库发布和回滚?

这也是一个大家比较关心的问题。我来和你分享一下携程的实践吧。

在携程,数据库的变更是和应用发布拆分开的。也就是说,我们的数据库有单独的持续交付流程。这个持续交付的过程大致如图2所示。

图2 数据库持续交付

在这个过程中,有两处DBA审核:

  • 第一处审核,是在提交脚本之后。审核的内容主要是变更内容是否合法、方式是否得当、是否影响业务等等。
  • 第二处审核,是在提交生产变更后。审核的主要的内容是,判断变更是否会对当时的生产系统产生影响。比如,订单表的更新、大表的变化等,就不允许在业务高峰期进行。

整个数据库发布的持续交付流程,是以测试通过为驱动的。这个过程,要经历开发、功能,以及集成测试3个环境。而数据库的发布又与代码发布不同步,所以如果有兼容问题的话,就容易被发现了。

那么,怎么做到兼容呢?携程对数据库变更的要求是:

  • 第一,与业务相关的,只能新增字段,不能删除字段,也不能修改已有字段的定义,并且新增字段必须有默认值。
  • 第二,对于必须要修改原有数据库结构的场景,则必须由DBA操作,不纳入持续交付流程。

所以,按照这个管理方式处理数据库的持续交付的话,数据库本身基本就没有需要回滚的场景了。

Immutable,在携程是如何落地的?

在第20篇文章《Immutable!任何变更都需要发布》中,我提到了“不可变”的概念和价值,也讲到了任何系统的变更都要视为一次发布。然而,在传统的基于虚拟机的系统架构下,要做到这一点代价非常大。

所以,携程基于Docker容器和k8s落地了不可变模型。

具体的实现思路,其实也很简单。在落地不可变模型之前,我们只有应用发布,这一个可追溯的版本树;那么,针对不可变的需求,我们在其上增加了一个系统变更版本树。同样地,原来只在代码交付时才会进行镜像和部署;现在在系统变更时,我们也会针对性地生成镜像、标注版本、进行部署。

将应用发布和系统变更这两条版本树合并,就是完整的不可变模型需要的版本树了,也就是落地了不可变模型。

携程的破坏性测试:DR演练

其实,携程的破坏性测试也只是刚刚起步,还没有完全具备混沌工程的能力,其原因主要是:很多的老旧系统比较脆弱,不具备在所有的随机破坏后快速恢复的能力。

但是,携程在同城多机房DR(灾难恢复)方面,做得还是比较出色的。其实,DR也是一种破坏性测试,一般采用的方式是局部断电或者流量切换。所以,我们也会定时做DR演练,以检验系统健壮性是否达标。

其实,破坏性测试和DR演练这两种方式的最终结果是一样的,都是将所有生产流量从灾难机房迁移至其他正常机房。当然,要完成这样的切换,同时不影响正常业务,我们需要在架构层面多花费一些精力。比如,数据库的同步、Redis的同步、SLB路由的快速切换,等等。

我们一起看一下DR演练的具体过程吧。假设IDC B的某个服务单元出现了异常,如图3所示。

图3 个别服务单元故障

而此时,IDC A有这个服务单元的灾备存在,那么系统就会被触发流量切换,即:GLB会将所有发给故障服务单元SLB上的流量,切换到IDC A的灾备服务单元上,如图4所示。

图4 流量切换后

这样,故障的服务单元就暂停了服务,直接由灾备服务顶上了。

当然,这种演练不仅仅是整个服务单元异常这一种场景,还可用于单元内的个别服务的异常演练,这时的流量切换就不再是由GLB这种上层来做了,而是利用SLB这一层的能力,切换部分服务的流量到灾备服务上。

最后,你还要记住的很重要的一点就是,要能探测到故障单元是否恢复正常了。如果恢复正常了的话,流量还要还原回去。这部分的能力,可以利用SLB的健康检测实现。

其实,整个破坏性测试过程中最容易出现问题的是,数据库和缓存的处理。如果没有跨机房数据实时同步的能力,建议最好不要尝试,毕竟不要把演练变成了破坏。

携程的GitLab HA方案

携程的GitLab HA方案,主要是基于Sharding思想,大致的架构设计如图5所示。

图5 携程GitLab HA方案

这个方案的核心思想是:通过Nodejsssh2代理和分发所有SSH请求,利用Nginx代理和分发所有http请求。具体的实施,包括以下三点:

第一,每台宿主机上有多个GitLab实例,可以是虚拟机形式,当然也可以是容器形式。

第二,同台宿主机上的GitLab实例共享一个Volume,这样就保证了即使某一个GitLab实例故障,也可以快速将流量切换到同宿主机的其他实例上,继续提供服务。

第三,我们对每台宿主机的仓库,简单地用rsync做了冷备。此处并没做互备,否则就变成NFS方案了(因为,我们的目的是,只要保证存储故障时可恢复,所以无需采用NFS方案)。

这个方案的开发成本和维护成本都比较小、简单实用,你也可以借鉴。