貝聊VPC遷移

貝途發表於2017-10-30

1. 背景

2013年貝聊正式成立,為了加快專案研發節奏,伺服器使用了阿里雲經典網路ECS伺服器,4年後,隨著貝聊業務高速發展,阿里雲經典網路弊端逐漸展示出來。

經典網路伺服器分配的IP地址不是連續的,沒有固定的規則,運維人員需要人工維護繁瑣的安全策略組,存在安全隱患;經典網路ECS預設分配1M的公網IP地址,費用會比VPC網路伺服器貴,而這1M頻寬是個雞肋,滿足不了生產環境業務間呼叫;經典網路給業務帶來擴充套件性問題,跨機房部署在經典網路模式下變得複雜,服務的發現和註冊均需適配解決,且不支援阿里雲高速通道等高階功能。

阿里雲專有網路,簡稱VPC網路,可以很好解決上述的問題,經過技術團隊詳細的評估後,我們決定儘快遷移服務為VPC網路。

2. 目標

1. 遷移的方案儘可能簡單,業務需要改動工作量少

2. 遷移過程服務停機時間儘可能短。

3. 遷移後儲存資料必須保證一致性。

4. 遷移方案必須支援迅速回滾。

3. 技術方案

3.1. 現況

貝聊業務框架大致劃分4層,分別為接入層、Web層、Service層、儲存層,如下圖:

貝聊VPC遷移

貝聊VPC遷移接入層使用阿里雲SLB處理負載均衡,貝聊自建Nginx分發服務;Service層使用開源社群Dubbo框架治理服務;儲存層使用阿里雲RDS資料庫和自建Redis分散式快取。

3.2. 遷移方案

3.2.1. 域名梳理

貝聊使用DNSPod管理域名,歷史因素影響,伺服器存在很多未知用途的域名,遷移會可能會造成部分功能不可用。

這種歷史問題確實沒有非常好的解決方案,只能讓運維匯出所有的域名列表,各部門小組認領,認領後負責人需要登記業務和相關人員資訊。運維對未認領的域名採取Nginx日誌監控告警,避免梳理錯誤業務訪問出錯。

3.2.2. 第三方服務

貝聊部分功能依賴第三方供應商服務(如簡訊傳送服務、支付寶),服務遷移需要考慮新環境對第三方服務相容性,要對所有依賴第三方服務進行梳理,並測試第三方服務在新VPC環境是否正確工作。

有點大家要注意,VPC網路下ECS伺服器獲取公網IP地址不太一樣,不能通過ifconfig獲取了,如下

貝聊VPC遷移

Dubbo服務註冊在Zookeeper只會暴露內網ip地址,獲取當前伺服器公網IP地址可以curl ipinfo.io網路請求方式獲取。

貝聊VPC遷移貝聊VPC遷移

3.2.3. IP地址變更

遷移後所有服務重新部署,IP地址均發生變更,而目前大部分工程程式碼配置是硬IP地址,如下:

貝聊VPC遷移貝聊VPC遷移

硬IP配置的方式會給我們專案遷移帶來很大的風險,如果配置漏修改,會導致遷移後服務不可用。

針對上述問題,本次遷移把所有的硬IP地址替換為域名,讓運維管理工作變得更方便,如果後續伺服器出現硬體故障,不需要修改程式碼配置,運維進行域名變更即可。

貝聊VPC遷移

3.2.4. 資料遷移

貝聊儲存層儲存了使用者的資料交易等核心資料,不允許出現錯誤,儲存層由阿里雲RDS資料庫和Redis分散式快取叢集組成,阿里雲RDS支援“一鍵切換VPC網路”,非常完美幫助本次的VPC遷移工作。

Redis是我們自己搭建的叢集,涉及很多業務,資料量非常龐大,部分快取資料丟失可能會影響使用者正常使用,遷移難度較大。

我們在GitHub發現了唯品會開源了一個好用資料遷移工具redis-migrate-tool,地址:github.com/vipshop/red…

10G遷移資料在可以在幾分鐘內完成傳輸(網路頻寬資源要充足),同時redis-migrate-tool支援增量同步資料。

3.2.5. 測試驗證

服務部署、啟動、測試驗證都是非常耗時過程,我們無法保證遷移當天短時間完成所有服務部署驗證操作,況且遷移新環境存在很多未知因素。

為了規避風險,我們採取使用“提前部署和測試”方案,即提前在VPC伺服器部署所有的服務,並對該服務進行測試驗證,由於服務只對貝聊內部請求白名單開放,不會影響線上使用者的使用。

貝聊VPC遷移貝聊VPC遷移阿里雲RDS支援同時公網和內網連線運算元據庫,VPC新環境臨時使用公網訪問經典網路RDS,保證“提前部署和測試”測試過程資料是一致性的,等其他遷移工作完成後,RDS執行“一鍵切換VPC網路”,快速完成資料庫轉換。

貝聊VPC遷移貝聊VPC遷移上圖的VPC服務部署後,只能通過介面呼叫測試驗證,操作非常麻煩,需準備詳細的介面測試用例,辦公電腦Host挾持可以完美解決我們問題,如下

貝聊VPC遷移貝聊VPC遷移“Host代理”即在我們辦公電腦安裝Charles、Fiddler抓包工具代理,本地電腦配置/etc/hosts,利用hosts解析轉發請求到測試SLB,完美解決APP環境的切換。

貝聊VPC遷移貝聊VPC遷移

3.2.6. Host控制

“IP地址變更”統一採用域名方式解決,“域名化”是本次遷移工作非常重要的變更,涉及Zookeeper、Elastic-job、Redis、Memcached等基礎服務,Host控制管理非常重要。阿里雲RDS也是基於域名地址提供服務的,提供了兩個不一樣的公網地址和內網地址。

VPC提前部署服務測試,通過公網連線經典網路RDS,在遷移完成後,RDS“一鍵切換為VPC網路”。資料網路切換為VPC後,需要修改工程程式碼指向VPC內網地址,並重新發布部署,工作非常繁雜,容易出錯。

貝聊VPC遷移貝聊VPC遷移

基於上述問題考慮,在遷移過程中,我們在每臺伺服器/etc/hosts採取域名繫結控制。

假設資料庫ibl_test地址資訊如下

內網:rm-bp14jsmqx123456.mysql.rds.aliyuncs.com公網:rm-bp14jsmqx123456o.mysql.rds.aliyuncs.com複製程式碼

步驟一、工程程式碼統一配置了內網地址

jdbc.driver=com.mysql.jdbc.Driver
jdbc.host = rm-bp14jsmqx123456.mysql.rds.aliyuncs.com/ibl_test
複製程式碼

步驟二、VPC伺服器配置/etc/hosts指向經典網路RDS地址

#RDS地址指向公網IP 
10.118.xxx.xx rm-bp14jsmqx123456.mysql.rds.aliyuncs.com
複製程式碼

步驟三、遷移完成後,執行 “一鍵切換VPC網路”,把/etc/hosts配置移除,重啟服務。

#RDS地址指向公網IP (註釋)
#10.118.xxx.xx rm-bp14jsmqx123456.mysql.rds.aliyuncs.com複製程式碼

貝聊在阿里雲100多臺伺服器,域名的切換要支援同時批量操作,ansible工具可以很好解決我們的需求。

Host控制給我們遷移工作帶來了便利,但是也存在缺陷,如Java程式預設會對DNS有快取,運維修改了/ect/hosts,可能無法立刻生效,對此為所有的Java程式配置了JVM引數networkaddress.cache.ttl合理值。

3.2.7. 風險控制

VPC遷移涉及所有貝聊伺服器,風險非常大,本次遷移工作大概風險點:

1. 人工操作錯誤

2. 依賴第三方服務故障

3. 漏覆蓋遷移服務

為了規避人工操作錯誤,我們在wiki制定了遷移過程所有人都必須遵循的操作步驟,如下

貝聊VPC遷移

wiki上的操作步驟必須命令列、指令碼化,不允許遷移當天再去輸入Linux命令,這樣會浪費大量時間和出現人工操作失誤風險。

wiki雖然制定了操作步驟,每個人對文字步驟理解存在偏差,為此我們在測試環境組織了模擬線上的演練工作,要求每個操作人員都要理解wiki執行步驟,在一定程度規避了人工操作的風險。

如果在新環境出現嚴重的故障,遷移方案必須支援快速回滾,我們準備了一份回滾詳細操作步驟,步驟從反方向執行遷移,完成回滾,下圖

貝聊VPC遷移貝聊VPC遷移

4. 遷移實施

4.1. 準備工作

遷移準備工作是非常繁瑣的事情,涉及貝聊內部多個部門,我們把VPC遷移作為一個專案進行推進,每週同步各個團隊的工作進度,使用wiki記錄各團隊執行的內容項。

貝聊VPC遷移貝聊VPC遷移

4.2. 遷移演練

演練過程,所有關鍵人員必須就位,由一個負責人指揮協調所有的遷移工作,儘可能模擬線上的遷移。測試環境演練結束後,我們發現了很多問題,整個過程溝通不順暢,人工操作錯誤,系統多次出現異常問題一下子暴露出來,導致遷移演練耗時4個小時,超過了我們的預期。

針對演練碰到的問題,所有負責人聚在進行技術覆盤,重新又一次review所有的操作步驟,把不合理的步驟再一次完善。

4.3. 線上遷移

為了減少對使用者的影響,線上遷移我們選擇了凌晨執行,並提前了發客服公告,準了相對應的應急方案。

遷移當天,所有後臺技術人員準時在工位就緒,我們按照wiki準備步驟有條不紊地展開遷移工作,短短的25分鐘過後,我們成功完成了VPC遷移,共涉及100多臺伺服器,300多個Dubbo介面,30多項功能業務,約20G容量Redis記憶體資料遷移。

貝聊VPC遷移貝聊VPC遷移

遷移完成後,所有人員須測試驗證完業務功能,檢查所有的服務執行情況,確保監控正常工作,交接好第二天值班人員事項。

5. 總結

VPC遷移看起來困難很大,但是認真執行後,其實沒有想象中困難,這次遷移工作,我們總結出幾點經驗:

1. 要做詳細遷移技術方案設計,針對關鍵步驟做技術調研,測試。

2. 使用類似wiki的專案管理工具制定統一操作步驟,避免人工誤操作。

3. 遷移演練和步驟review方式避免人工誤操作。

4. 面對面溝通會議,避免理解偏差。


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