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京东云:11.11大促下的混沌工程实践

2019-11-22 16:57 · 稿源:站长之家用户投稿

随着互联网技术的发展,系统架构因此也不断的演进、升级、迭代。从单一应用,到垂直拆分,到分布式服务,到SOA,以及现在火热的微服务架构,系统扩展性和开发效率大幅提高。但同时,由于系统自身复杂度的激增,传统的测试方法已经不能全面理解和覆盖系统所有可能的行为,测试的有效性也大打折扣,加之开发者在引入复杂性的同时对风险的低估和忽视,成为目前系统可用性面临的两大挑战。

2008年8月,某厂商由于单点系统架构故障,导致了三天宕机,在此期间无法观看任何视频。随后该厂商开始将服务从数据中心迁移到云上,之后就开始尝试在生产环境中开展一些系统弹性的测试。

随着Chaos Monkey的出现,混沌工程原理应运而生,它被描述为“在分布式系统上进行实验的学科,目的是建立对系统承受生产环境中湍流条件能力的信心”。如今,谷歌,亚马逊,IBM,耐克等公司,都采用某种形式的混沌工程来提高现代架构的可靠性。

京东云在混沌工程领域的实践——破坏性演练

破坏性演练,是京东云在混沌工程中的实践。一方面,2018年京东云新增200+产品,实现爆发式增长;另一方面由于微服务化,大大增加了系统间依赖关系的复杂性;保障整个云的持续可用是巨大的挑战。

基于混沌工程的理论依据,京东云在实践过程中用系列实验,真实验证系统在各类故障场景下的表现,通过频繁地进行大量实验,使系统本身的反脆弱性持续增强,让云有信心抵御生产环境中难以预知的问题,也让客户对云的稳定性放心。

开始混沌工程之前,京东云在底层架构上,已经实现支持多Region和多AZ高可用,包括物理层、IaaS层、PaaS层以及控制面。但是京东云并未持乐观态度,而是谨慎的认为:业务垂直化的质量保证,更多关注纵向细分产品的质量和高可用能力,但对云整体横向的高可用的验证方面,存在天然的弱点。另一方面,实践出真知,不验证就没有底气。这些情况坚定了京东云做混沌工程的决心。

仿真环境建设。云是一套非常复杂的整体,它的资源数量、地域分布、流量体量等,都决定了无法在生产环境直接演练。为了确保演练不会影响到生产,京东云建立了隔离故障区域,将云的预发环境和测试环境都迁移至此,并投入大量服务器做1:1仿真部署,包括物理层、IaaS层、PaaS层以及控制面,及安全、CDN、视频等核心产品,相当于搭建了一个缩小公有云环境。在环境建设完成后的第二天,京东云就进行了第一次破坏性演练。

首次演练,投入近百人,两天时间,即收获117个改进点。之后,混沌工程成为京东云每个季度的例行工作。并由此不断推动应急预案的升级和技术架构的改进。

应急预案升级。当前产品的主要故障场景,都已具备自动化预案能力。自动故障检测以及自动故障恢复能力逐渐成熟,故障恢复耗时大大缩短。

技术架构改进。协同京东云架构师委员会,从验证双AZ的可靠性,到完善和发展基于3AZ的高可用架构。如存储产品,由原来的单AZ 3副本,改进为3AZ 3副本,可用性进一步提高;同时,排查依赖成环的问题,进行解除依赖或完善降级能力。

演练平台的建设。经过不断打磨,实现了演练触发自动化、多租户场景模拟、结果快速验证等能力的建设,提升了演练的效率。之后,演练不断深入,场景不断丰富。覆盖了服务、机器、随机硬件等场景,并结合IDC、基础网络,对整个云基础设施进行高可用性验证。

混沌工程实战检验 京东云为客户保驾护航

截止目前,京东商城、物流等全部核心系统都已经运行于公有云之上。依据内部混沌工程的经验,结合云高可用技术方案,京东云总结出了一套面向云上用户的快速验证方案,与用户一起,通过最佳实践解决用户可靠性的问题。

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