持续更新最佳实践:避免科技灾难的秘诀
在当今科技驱动的时代,软件系统的持续更新至关重要。然而,许多公司在更新过程中面临各种问题,甚至可能导致严重的业务损失。本文将通过具体案例,探讨持续更新的最佳实践,帮助企业避免类似的灾难。
1. 配置变更的风险
配置变更可能会对整个业务造成毁灭性影响。以 Cloudflare 为例,其骨干网络配置变更导致网络拥塞加剧,互联网服务中断,影响了一半的网络。问题的核心在于,Cloudflare 没有将骨干路由器的配置视为需要进行同行评审、单元测试和金丝雀部署的代码。
2. 持续更新的最佳实践
为了避免配置变更带来的风险,我们需要遵循一些持续更新的最佳实践。
2.1 自动化测试
- 问题 :如果代码和配置没有自动化测试,手动错误可能会在未被发现的情况下进入生产环境。
- 解决方案 :所有代码(包括配置)都需要以自动化方式进行测试,以确保可重复性。
2.2 可观测性
- 问题 :通过观察行为来检测错误容易出错且耗时,尤其是在分秒必争的情况下。Cloudflare 花了 27 分钟才确定问题并追溯到亚特兰大的路由器。
- 解决方案 :在生产环境中实施跟踪、监控和日志记录,特别是对于关键资产,如互联网骨干网络。
3. 手动更新的隐藏成本
实施持续更新最佳实践并非免费,有时延迟自动化和持续手动流程似乎更具成本效益。然而,不自动化部署的隐藏成本可能非常高。手动部署容易出现错误,需要花费时间和精力进行故障排除,还可能对客户造成负面影响,导致业务损失。
以 Knight Capital 为例,这是一个因软件漏洞未被发现而导致生产问题和巨额财务损失的极端案例。2012 年 8 月 1 日,Knight Capital 为支持新的零售流动性计划(RLP)升级了其 Smart Market Access Routing System(SMARS)系统。但在部署过程中,只有七台生产服务器正确升级,最后一台服务器仍启用了旧的 Power Peg 逻辑。
当天早上 8:01,系统发出了关于预市场交易订单错误的可疑电子邮件警告,但被忽视。9:30 交易开始后,SMARS 立即开始执行大量可疑交易,高价买入、低价卖出,损失迅速累积。在 45 分钟内,他们执行了 400 万笔订单,交易了 3.97 亿股 154 只股票,最终净亏损约 4.68 亿美元。
为了避免类似的灾难,我们可以遵循以下持续更新最佳实践:
| 最佳实践 | 问题 | 解决方案 | 案例研究 |
|---|---|---|---|
| 频繁更新 | 偶尔更新系统可能导致操作不熟练,容易犯错。Knight Capital 缺乏适当的自动化和控制检查,无法可靠地进行生产变更。 | 经常更新并实现自动化,建立组织的肌肉记忆,使简单更新成为常规,复杂更新更安全。 | iOS App Store、Knight Capital |
| 状态感知 | 目标状态可能影响更新过程和回滚操作。 | 更新时了解并考虑目标状态,回滚可能需要恢复状态。 | Knight Capital |
| 自动更新 | 频繁更新时,自动化更便宜且更不易出错。 | 实现自动更新。 | iOS App Store |
| 自动化测试 | 确保每次变更都进行全面测试,以保证部署质量。 | 对所有代码和配置进行自动化测试。 | Java 六个月发布周期、2020 年 Cloudflare 骨干网络中断 |
| 渐进式交付 | 通过向一小部分生产环境部署并制定回滚计划,避免灾难性故障。 | 采用渐进式交付策略。 | 2013 年 Cloudflare 路由器规则中断、2019 年 Cloudflare 正则表达式中断 |
| 可观测性 | 避免让客户发现系统故障。 | 实施跟踪、监控和日志记录。 | 2019 年 Cloudflare 正则表达式中断、2020 年 Cloudflare 骨干网络中断 |
| 本地回滚 | 边缘设备数量众多,出现问题后难以修复,因此要设计本地回滚机制。 | 设计本地回滚方案。 | 2013 年 Cloudflare 路由器规则中断 |
mermaid 流程图如下:
graph LR
A[配置变更] --> B{是否遵循最佳实践}
B -->|是| C(正常运行)
B -->|否| D(出现问题)
D --> E(手动更新)
E --> F(高隐藏成本)
F --> G(业务损失)
D --> H(遵循最佳实践)
H --> I(解决问题)
通过遵循这些持续更新最佳实践,企业可以提高系统的稳定性和可靠性,避免类似 Knight Capital 的灾难,成为 DevOps 行业的精英。现在,是时候说服同事们立即采用这些最佳实践了,以免成为高科技行业的下一个“噩梦”。
持续更新最佳实践:避免科技灾难的秘诀
4. 案例深入剖析:Knight Capital 的教训
Knight Capital 的事件是一个典型的警示案例,让我们更深入地剖析其问题所在,以便更好地理解持续更新最佳实践的重要性。
4.1 部署失误的根源
在升级 SMARS 系统以支持新的 RLP 时,Knight Capital 选择重用仅用于内部测试的 Power Peg API 标志。这一决策本身就存在风险,因为该标志本不应该在生产环境中使用。而且,在部署过程中,八台生产服务器中有一台没有正确升级,这直接导致了后续的问题。
从这个案例可以看出,部署过程中的每一个环节都需要严格把控。在进行配置变更时,必须确保所有服务器都正确更新,并且有相应的验证机制来确认部署的准确性。
4.2 应急响应的缺失
在发现问题后,Knight Capital 缺乏有效的应急响应计划。当 SMARS 开始执行异常交易时,公司没有迅速采取措施来阻止损失的扩大。技术团队在故障排查过程中也出现了错误判断,将其他七台正确升级的服务器代码回退,这进一步加剧了问题。
这表明企业需要建立完善的应急响应机制,在面对突发问题时能够迅速做出反应,采取正确的措施来减少损失。同时,技术团队需要具备准确判断问题根源的能力,避免因错误的决策而使情况恶化。
5. 持续更新最佳实践的实施步骤
为了帮助企业更好地实施持续更新最佳实践,以下是一些具体的操作步骤:
5.1 自动化测试的实施
- 选择合适的测试框架 :根据项目的技术栈选择适合的自动化测试框架,如 Java 项目可以选择 JUnit 或 TestNG。
- 编写测试用例 :针对代码和配置的各个功能点编写详细的测试用例,确保覆盖所有可能的情况。
- 集成测试到开发流程 :将自动化测试集成到持续集成(CI)流程中,每次代码变更时自动运行测试。
- 监控测试结果 :定期检查测试结果,及时发现并修复测试失败的问题。
5.2 可观测性的实现
- 选择监控工具 :选择适合的监控工具,如 Prometheus、Grafana 等,对关键指标进行实时监控。
- 设置日志记录 :在系统中设置详细的日志记录,包括错误日志、操作日志等,以便后续分析问题。
- 实施跟踪机制 :使用分布式跟踪工具,如 Jaeger 或 Zipkin,跟踪请求在系统中的流转过程,帮助定位问题。
- 建立告警机制 :根据监控指标设置合理的告警阈值,当指标异常时及时通知相关人员。
5.3 状态感知的应用
- 记录系统状态 :在每次更新前后记录系统的状态信息,包括配置文件、数据库状态等。
- 设计状态恢复机制 :当需要回滚时,能够根据记录的状态信息快速恢复系统到之前的状态。
- 进行状态验证 :在更新过程中,对系统状态进行实时验证,确保更新操作不会导致状态异常。
6. 总结与展望
通过以上案例和分析,我们可以清楚地看到持续更新最佳实践对于企业的重要性。遵循这些最佳实践可以帮助企业提高系统的稳定性、可靠性和安全性,避免因配置变更和部署失误而导致的灾难。
为了更直观地展示持续更新最佳实践的流程,以下是一个 mermaid 流程图:
graph TD
A[需求变更] --> B[代码开发]
B --> C[自动化测试]
C -->|通过| D[部署到测试环境]
C -->|失败| B
D --> E[可观测性监控]
E -->|正常| F[渐进式交付到生产环境]
E -->|异常| G[状态感知与回滚]
G --> B
F --> H[持续监控与优化]
企业应该积极推动持续更新最佳实践的实施,让团队成员充分认识到其重要性。同时,不断优化和完善这些实践,以适应不断变化的技术环境和业务需求。只有这样,企业才能在激烈的市场竞争中立于不败之地,成为 DevOps 行业的佼佼者。现在就行动起来,说服同事们一起采用这些最佳实践,共同打造一个更加稳定、高效的软件系统。
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