标准化,对象建模的过程

阅读数:1 2020 年 3 月 18 日 20:11

标准化,对象建模的过程

今天我专门来讲讲标准化这个工作。可以说这项工作是运维过程中最基础、最重要的,但也是最容易被忽视的一个环节。

我做过多次公开演讲,每次讲到这个环节,通常会有单独的一页 PPT,就放四个字,字号加大加粗,重复三遍,这四个字就是“标准先行”,然后演讲过程中会大声说出“标准先行,标准先行,标准先行”,重要的事情说三遍,目的就是想反复强调这件事情的重要程度,一定不要忽视。

我们运维工作的开展常常不知从何下手,或者上来就冲着工具和自动化去了,却始终不得章法,工具做了一堆,效率却并没有提升。其实绝大多数情况下,问题和原因就是标准化这个基础工作没做扎实。

首先,让我们来看看为什么标准化这个事情如此重要。

为什么要做标准化?

标准化的过程实际上就是对运维对象的识别和建模的过程。形成统一的对象模型后,各方在统一的认识下展开有效协作,然后针对不同的运维对象,再抽取出它们所对应的运维场景,接下来才是运维场景的自动化实现。

这有点像我们学的面向对象编程的思想,其实我们就是需要遵循这样一个思路,我们面对的就是一个个实体和逻辑运维对象。

在标准化的过程中,先识别出各个运维对象,然后我们日常做的所有运维工作,都应该是针对这些对象的运维。如果运维操作脱离了对象,那就没有任何意义。同样,没有理清楚对象,运维自然不得章法。

比如我们说扩容,那就要先确定这里到底是服务器的扩容,还是应用的扩容,还是其它对象的扩容。你会发现,对象不同,扩容这个场景所实施的动作是完全不一样的。

如果把服务器的扩容套用到应用的扩容上去,必然会导致流程错乱。同时对于对象理解上的不一致,也会徒增无谓的沟通成本,造成效率低下。自然地,这种情况下的运维自动化不但不能提升效率,还会越自动越混乱。

这就是为什么我每次都会连续强调三遍“标准先行”的原因。虽然这个事情比较枯燥和繁琐,但是于纷繁复杂中抽象出标准规范的东西,是我们后续一系列自动化和稳定性保障的基础。万丈高楼平地起,所以请你一定不要忽略这个工作。

好,总结一下标准化的套路:

  • 第一步,识别对象;

  • 第二步,识别对象属性;

  • 第三步,识别对象关系;

  • 第四步,识别对象场景。

接下来我们就按照上面这个思路,一起来分析从基础设施层面和应用层面应该识别出哪些运维对象。

基础设施层面的标准化

基础设施层面的运维对象应该不难识别,因为都是一个个物理存在的实体,我们可以进行如下分析。

  • 第一步,识别实体对象,主要有服务器、网络、IDC、机柜、存储、配件等。

  • 第二步,识别对象的属性,比如服务器就会有 SN 序列号、IP 地址、厂商、硬件配置(如 CPU、内存、硬盘、网卡、PCIE、BIOS)、维保信息等;网络设备如交换机也会有厂商、型号、带宽等信息。

  • 第三步,识别对象之间的关联关系,比如服务器所在的机柜,虚拟机所在的宿主机、机柜所在 IDC 等简单关系;复杂一点就会有核心交换机、汇聚交换机、接入交换机以及机柜和服务器之间的级联关系等,这些相对复杂一些,也就是我们常说的网络拓扑关系。

把以上信息梳理清楚,通过 ER 建模工具进行数据建模,再将以上的信息固化到 DB 中,一个资源层面的信息管理平台就基本成型了。

以服务器为例简单展示一下,我们的视角就是下面这样的:

标准化,对象建模的过程

但是,信息固化不是目的,也没有价值,只有信息动态流转起来才有价值。接下来我们需要做的事情,就是识别出针对运维对象所实施的日常运维操作有哪些,也就是识别出运维场景是什么。

  • 第四步,还是以服务器为例,我们针对服务器的日常操作有采购、入库、安装、配置、上线、下线、维修等等。另外,可能还会有可视化和查询的场景,如拓扑关系的可视化和动态展示,交换机与服务器之间的级联关系、状态(正常 or 故障)的展示等,这样可以很直观地关注到资源节点的状态。

完成了这些工作,接下来才是对上述运维场景的自动化开发。所以你看,在真正执行去做工具和自动化平台之前,其实是需要先做好大量的基础准备工作的。我要再次强调这一点,一定不能忽视。

应用层面的标准化

下面我们再一起看一个逻辑上的对象,就是我们前面经常提到的运维的核心:应用。对这个逻辑对象的建模会相对复杂一些,不过我们依然可以按照上面的套路来。

第一步,识别对象。
我们前面讲过,这个识别过程是在做微服务架构设计或拆分的时候就确定下来的。所以严格地讲,它不应该是运维阶段才被识别出来的,而是在之前设计阶段就被识别和确认下来,然后延伸到运维这里才对。

第二步,识别对象属性。
一个应用是业务的抽象逻辑,所以会有业务和运维两个维度的属性。业务属性在业务架构时确定,这主要是需要业务架构师去识别的,但是它的运维属性就应该由运维来识别了。

下面我们一起来看一下,一个应用应该具备哪些基本的运维属性。

  • 应用的元数据属性,也就是简单直接地描述一个应用的信息,如应用名、应用 Owner、所属业务、是否核心链路应用以及应用功能说明等,这里的关键是应用名;

  • 应用代码属性,主要是编程语言及版本(决定了后续的构建方式),GitLab 地址;

  • 应用部署模式,涉及到基础软件包,如语言包 Java、C++、Go 等;容器如 Tomcat、JBoss 等;

  • 应用目录信息,如运维脚本目录、日志目录、应用包目录、临时目录等;

  • 应用运行脚本,如启停脚本、健康监测脚本;

  • 应用运行时的参数配置,如运行端口、Java 的 JVM 参数 GC 方式、新生代、老生代、永生代的堆内存大小配置等。

从应用属性的视角,应该是下面这样一个视图(简单示例,不完整):

标准化,对象建模的过程

第三步,识别对象关系。

也就是应用与外部的关系,概括起来有三大类:

第一类是应用与基础设施的关系,包括应用与资源、应用与 VIP、应用与 DNS 等等的关系;

第二类是平行层面的应用与应用之间的关系,这里再细分下去就是应用服务或 API 与其它应用服务和 API 的依赖关系。如果你有相关的经验,应该会联想到全链路这样的工具平台了,没错,这样的平台就是用来处理应用间关系管理的。

第三类是应用与各类基础组件之间的关系,比如应用与缓存,应用与消息、应用与 DB 等等之间的关系。

第四步,识别应用的运维场景。
这个就会比较多了,比如应用创建、持续集成、持续发布、扩容、缩容、监控等;再复杂点的比如容量评估、压测、限流降级等。

好,这里我们先收一下,聚焦到标准化的层面,通过基础设施和应用层面标准化的示例,我想你应该可以掌握基本的建模思路了,这样的思路可以应用到其它的运维对象上 。

同时,通过上面这些内容,你应该可以比较清晰地看到,我们的每一个运维操作都是针对某个运维对象的,这一点在规划运维体系时非常重要。

而在这些对象中,应用又是重中之重,是微服务架构下的核心运维对象。

从应用标准化的过程中我们也可以看到,针对应用的识别和建模,明显复杂很多。所以,后面我还会从理论和实践的角度来继续强化和分析这个概念。

最后,给你留两个小问题。

  1. 标准化部分我们提到,在规划和设计一个运维技术方案时,一定要找到对象主体,那请你思考以下问题:我们现在经常听到一些高大上的词汇,如水平扩展、弹性伸缩和自动化扩缩容等,你能否说一说这些技术手段的主体是谁,也就是是谁的水平扩展?弹性伸缩的是什么?同时,这些名词之间又有什么关系?

  2. 在对象属性识别过程中,我们进行了一些关键项的举例,但是如果换一个对象,有没有好的方法论来指导我们进行准确和全面的识别,而不至于遗漏?从我们今天的内容中,你有没有发现一些规律呢?

如果今天的内容对你有帮助,也请你分享给身边的朋友。

本文转载自成哥的世界公众号。

原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/M5_TxrmOn_csTl78JytFqA

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