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消灭低效的幕后黑手——Qunar devops实践
 
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 2018-5-9 
 
编辑推荐:
本文来自于百度,为大家分享了提高工程效率存在的问题、取得的成果、要做的事情等知识。

内容简介

devops是文化、流程与工具的有机结合。Qunar具有先天的devops文化,在研发过程中有很多自动化工具的支持。在传统的“我能做什么”的思维模式驱动下,每个工具就是一个信息孤岛,工程师使用这些工具存在着多种浪费。借助devops思想,拆掉原先“各自为政”的自动化工具的墙,建立以应用为中心的全生命周期管理平台。

1、存在的问题

去哪儿目前有1200+工程师、500个项目经理、6500个线上应用、每天有200个需求发布、3000+的beta环境更新、500个应用版本被部署到线上环境。下图是IC系统统计出的9月20日全天数据,beta部署3338次,线上更新图529次。

早在三年前,Qunar的发布系统就已经可以做到多个应用按照预定义的顺序一键发布了。但是,多个单点上高效的工具组成的过程,就一定是高效的吗?听听业务线的反馈,答案就不难得出。下图,是在没有做devops之前,线上应用扩容一台机器的过程。步骤繁琐,效率低下。

问题及根源分析

从上面这个简单的场景暴露出我们目前面临的问题:工具太多、工程师学习成本高;维度不同、同类数据在不同工具中不一致;权限管理混乱。

究其原因分为两点:

1. 各个工具由不同部分负责开发,而这个部分由于按照工作职责划分,所以出发点不同。这就是经常说的“部门壁垒”。

2. 不同工具的管理对象和目标不一致,导致信息集成困难,流程自动化就很难推进。

Qunar的devops方针:一个中心,两条主线

所谓“一个中心”,就是以提高工程效率为中心。实施devops不是目的,提高效率才是目的,所以我们内部都很少去讲devops这个词。而是不断去收集和发现业务线的需求,通过现场观察发现影响效率的环节,通过值班热线来收集高频问题,这些不仅是我们改进的原动力,也可以直接验证我们的改进效果。所谓“两条主线”,第一条是“应用线”。一个应用被注册后,从开发到上线到运维,是一个不断迭代的过程;第二条是“需求线”。持续交付关注的是一个需求从提出到交付的时间,这个时间越短说明一家企业越高效。而随着微服务架构的盛行,很多时候为了一个业务需求需要改动几个,甚至十几个应用。如何管理这个过程让其高效,也是非常重要。明确了“一个中心,两条主线”的方针后,我们解决问题的思路也非常清晰了。下图是落实这一方针后,我们工具平台的宏观表现。

2、取得的成果

一、应用的生命周期管理

解决思路

为了解决过去的部门壁垒和信息孤岛问题,我们在建立应用的全生命周期管理时,第一件事情就是为每个应用创建一个全局唯一的ID:APP_CODE。一个拥有了APP_CODE的应用,就好比一个被分配了身份证号的合法公民,享有很多合法权益。以前分散在各个阶段各个系统的信息,都将与这个APP_CODE建立联系,或作为应用的基本属性,或作为应用的孤岛资产(典型资产:机器,IP)。当然应用也要“遵纪守法”,这里特别强调做devops的一大原则——规范先行。所谓没有规矩不成方圆,而没有规范的devops就是无稽之谈。

关于应用的属性:

在对应用的属性数据进行梳理后,我们把它分为三类:基本属性、部署属性、服务属性(偏运行时)。其中,基本属性数据包括:服务类型,服务归属(业务线或BU),Owner,member等;服务属性包括:对机器资源的要求,对操作系统/基础软件的要求,服务启/停配置等;部署属性包括:源码地址,打包命令,部署时个性开关等。

关于应用的资源:

我们把应用所需的机器、域名等都做为资源来管理,尤其是机器资源,能够精确到具体应用,不仅给OPS运维提供更大的便利,一旦机器出现问题可以快速定位APP_CODE的owner,而且在做成本核算时也更清晰准确。为了方便对不同用途的机器进行管理,我们又引入了一层逻辑概念,即环境。一个应用可以被部署在多个环境,一个环境可以包含多台机器。典型场景就是一个应用,先被部署在一个dev环境(1台机器),然后部署在一个beta环境(2台机器),最后部署在prod环境(4台机器)。

为了实现信息的自动整合、工程师操作的流畅,我们对原有工具进行了系统点整合。是的,是整合,而不是推翻重建,我希望你们也是这样去做。

整合后的平台(我们后面都叫它Portal)的系统结构如图所示:

当我们把原有散落在各个工具平台中的信息,按照以上维度重新定义后,应用的生命周期脉络变得非常清晰。下面,我们再看看一个工程师的日常工作模式吧。如下图:

工程师进入Portal平台后,选择要处理的一个应用便进入该应用的详情页。这个详情的版面被分为4块:(1)左上角展示应用的基本属性;(2)左下角展示服务属性;(3)右上角是线上服务的变更事件:如定时任务执行情况;服务重启;服务发布等;(4)右下角是应用的环境/机器信息,以及运行在机器上的服务版本信息。原来需要在多个系统间切换才能收集到的信息,在这样一个详情页直观的展示出来,而且高频动作也都有相应的快捷按钮,非常方便。

与此同时,我们还做了一些过程可视化的改进。比如,原来的发布系统都是把过程日志输出给用户看,很多时候出现问题,工程师看不懂日志,也不好定位在哪个环节出了错,我们的服务热线每天疲于应付这些咨询问题。现在,我们把文字转换成了流程图的形式展现给工程师,当一次发布失败后,工程师可以一目了然的定位到出现的环节,然后再点击查看日志确定错误原因。工程师自助排查问题的能力明显提高。

如图:

二、项目的生命周期

解题思路

与应用生命周期保持一致。在项目管理中,有两个明显的问题:(1)项目进入开发阶段的过程对于项目经理来讲就是黑盒,想要了解细节沟通成本很高。(2)项目的实际数据靠手动填写,既不及时,也不准确。为此,我们通过规范源码的分支命名规范,将工程信息与项目信息建立了联系,通过工程中的不同事件映射到项目的不同阶段,从而自动填写项目管理中的“实际时间”自动。

先以一个实际的项目为例,看看整合了工程信息后的项目管理平台都有哪些变化吧。

除了原有项目管理平台维护的需求详情,计划安排,人员信息外,我们通过嵌入页面的方式,将所有与这个项目相关的工程信息进行了集中展示。在这个工程信息窗口中,除了应用名称,源码地址,分支名称外,还将CI结果进行了汇总展示。不仅可以清晰看到进度,还可以看到质量。

能够做到项目信息与工程信息的集成,关键一点就是通过分支命名规范建立关系,即:在分支名称中包含PMOID的,之后项目管理平台通过消费各种工程类消息,进行信息整合。稍后我也会再单独介绍为我们的devops平台立下汗马功劳的消息系统IC。用下图更能直观看到消息的生产者和消费者的关系:

说到这里,不得不介绍一下为我们的devops平台立下汗马功劳的消息系统IC。IC的诞生背景就是为了降低系统集成的复杂度,消息生产者只负责发送消息,任何对该消息感兴趣的一方都可以来消费它。比如PMO中展示的工程信息,就是由项目管理平台消费了这样几类消息:

1. branch-created: 生产者——git

2. sonarResult:生产者——Sonar

3. codediff:生产者——codereview

4. beta-released: 生产者——发布系统

5. prod-released: 生产者——发布系统

IC中已经定义的消息类型已经有40多种,在我们内部工具集成中发挥着越来越重要的作用。

三、其他基础服务

测试环境管理平台Noah

当我们的服务拆分到一定程度后,马上会面临的一个新问题就是——要验证一个业务场景,需要部署N多个服务。如何提高这个过程的效率,在Qunar也有一个强大的平台支持,那就是Noah。在Noah平台,用户可以通过选择应用的各种组合快速构建满足业务测试的环境,或基于一个已有环境快速copy出一个全新环境。目前使用Noah的典型场景有两类:一类按照项目创建环境,满足开发工程师和测试工程师的验证需要;一类是满足接口自动化测试。关于Noah是值得专门写一篇文章来介绍的,这里只贴几个截图让大家有个直观了解吧。

在Noah平台新建环境,选择一种新建类型。如果是复杂的应用组合,我们建议用户以环境模版的形式保存下来,方便其他用户复用。

如果是自定义方式新建环境,用户可以按需添加应用信息,数据库,以及配置网络以及环境变量。

环境的创建过程我们也做了可视化展示,方便用户了解进度或定位问题。

环境的每一次变更我们也会如实记录下来:

一个被成功创建的环境,我们还提供对其服务的监控:

四、实践总结

提高效率、以始为终

我们实践devops的目的是要提高效率,那么第一步是要能够准确发现那些地方效率低下。精益生产中定义了七大浪费,而这些问题在软件开发过程中同样适用。发现这些浪费最直接的办法就是走进现场。去哪儿王老师的经验是:没有比现场观察更能发现问题的根源所在。

一旦找到低效的根源,接下来我们还需要用系统的思路去解决它。而不要简单的头痛医头,脚痛医脚。最终改进方案上线后,我们还要去验证那个被我们识别为低效的问题,是不是真的被消灭了。

Qunar devops工程实践总结

1. 每个应用有自己的唯一标识,贯穿应用整个生命周期

2. 每个项目有自己的唯一标识,贯穿项目管理生命周期

3. 通过分支命名规范建立起项目与工程信息打通的基石

4. 每个工具是一个独立服务,通过消息中心实现系统集成

5. 做自己工具的第一个用户

工具一览

3、还要做的事情

没有最好,只有更好,注定了提高工程效率是一条没有终点的路。接下来去哪儿在工程效率提升上,将要完成信息可追溯到可预测,过程自动化到智能化的迈进。

Q&A

Q:配置中心可以解决配置带来的效率问题,想知道去哪儿的配置中心如何实现?能不能讲一下基于开源框架和自主研发。

A:这个平台是我们自研的,它的初衷是为了做到应用和配置的剥离,在代码中不要有配置的东西。

Q:应用之间的依赖是自动分析出来的吗?应用服务的注册是基于某种自动发现机制吗?

A:依赖关系目前来说不是自动发现,我们内部有rust数据,所以那个数据我们分析的不全。目前还是靠人工配置这个数据,但是我觉得不远的将来我们可以解析依赖数据。关于先注册还是基于发现做这个问题,首先一定先有这个标识才能去发现,如果连这个ID都没有其实无从谈起,注册一定是手工先做的事情。

Q:jira的项目质量表格是怎么实现的?自己开发插件还是jira的某个可定制页面?

A:表格是自研的,大家如果有jira的二次开发经验并不难。插件也是自己开发的。

   
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