如何運用結構化思維進行故障處理

宜信技術學院發表於2019-10-16

近期收到朋友贈送的一本書—《深入淺出MySQL》。閒暇之餘,閱讀了部分章節,書中針對故障處理一節,給我印象頗深。書中提煉出的一些方法論,正是我之前在團隊中推廣的方法。其目的是為了將故障應急操作標準化,進而提升處理效率。推而廣之,這其實是一種結構化思維在具體工作中的體現。而這種思想在某具體工作、乃至個人、團隊發展等,均可發揮重要作用。特寫下此文。

一、故障處理流程

1.1 示例:資料庫故障處理

下面是來自網易的一些經驗,整理自《深入淺出MySQL》一書。

1.1.1 事前:故障處理原則

1)溝通第一

在資料庫出現故障時,務必和運維、開發、產品等其他團隊保持高效溝通。DBA在遇到故障時,一定不要忘了溝通的重要性,即使時間緊迫,簡要的溝通往往也能帶來事半功倍的效果。從長遠來看,也有利於培養和其他人、其他團隊之間的合作和信任關係。

2)關注人為

人為故障佔有不小的比例。要透過及時溝通並檢視歷史記錄,確認操作是否有誤、要和其他團隊溝通是否有特殊操作。當然,解決人為故障最好的方法還是將資料庫運維自動化、標準化、規範化。

3)快速恢復

在處理故障的時候,要明確的一個思路是要優先恢復服務,確保服務的最大可用性,其他的不一定要優先考慮。

4)三思後行

有些故障處理方式,可能對資料庫造成難以恢復的影響,務必慎重,並儘量做好備份。對於操作本身不熟悉帶來額外的問題,要儘量避免。認真考慮命令可能帶來的後果,避免對系統造成二次傷害。

5)服務分級

平時應當對服務、應用、資料庫做好分級,一旦出現大面積故障,可以按照服務的優先順序來恢復核心業務。

1.1.2 事中:故障處理流程

1)故障發現

  • OS指標

    • 負載
    • CPU使用率
    • 磁碟空間
    • IO使用率
    • SWAP使用情況
  • DB指標

    • 資料庫存活
    • 連線數
    • 慢SQL
    • 主從延遲

2)故障定位

  • 檢查操作

    • 程式釋出
    • 線上表變更
    • 線上資料修改
    • 後臺任務、資料統計
    • 資料庫引數調整
    • 其他誤操作
  • 檢查OS

    • 系統程式
    • CPU
    • 記憶體、SWAP
    • IO
    • 系統日誌
  • 檢查DB

    • 連線
    • 慢查詢
    • 鎖等待
    • QPS
    • 錯誤日誌

1.1.3 事後:故障解決方法

1)慢SQL

  • 選擇條件上沒有索引或者索引效率低。
  • 有索引,但沒有用到索引,或者選擇了錯誤的索引。
  • 過濾條件不強,結果集太大。

2)SQL執行頻率高

  • 惡意攻擊
  • 快取失效
  • 應用實現邏輯不合理
  • 業務量突增

3)鎖衝突

  • 大事務
  • 熱點問題

4)硬體問題

  • RAID卡快取問題
  • 硬體損壞

5)引數不合理

1.2 示例:GP資料庫異常處理(我的經驗)  

下面是我在之前單位總結的,針對GP的異常處理流程。圖中的【】部分對應具體的處理步驟(對應指令碼或操作文件)。

從上述兩個示例可以看出,這是一種"統籌式"的工作方式,而非"應急式"的。它強調的是在出現故障後,按照規劃好的原則、步驟進行分析排查,找出核心問題;然後針對既有問題,再按照已有的相關預案進行處理。同時在處理過程中,注意規避風險及溝通協調,以期達到故障的快速解決。 顯然這種方式,代表著一種對工作的前瞻力,防患於未然;避免了那種忙於救火,使工作永遠處於被動之中。上述其實就是一種"結構化思維"的體現。

二、結構化思維

2.1 什麼是"結構化思維"?

  • 思考的時候沒有邏輯,大多數時候不知道從哪裡下手。
  • 講話時沒有條理,費很多口舌卻很難把事說清楚。
  • 處理問題時效率低,東撿西漏,忙得團團轉效果卻不佳。
  • 當你面臨上述窘境時,正是可以考慮訓練自己的結構化思維來解決。

結構化思維:是指一個人在面對工作任務或者難題時能從多個側面進行思考,深刻分析導致問題出現的原因,系統制定行動方案,並採取恰當的手段使工作得以高效率開展,取得高績效。當你這樣做事的時候,你就擁有了結構化思維,這將對你的職場晉升起到巨大的幫助作用。思維決定發展,思維層面不同導致結果不同。簡言之,結構化思維指從整體思考到區域性,是一種層級分明的思考模式。就是借用一些思維框架來輔助思考,將碎片化的資訊進行系統化的思考和處理,從而擴大思維的層次,更全面地思考。

2.2 結構化思維方法

如何進行結構化思考呢,也是有方法論的,總的來說是有兩個步驟,首先是“建立中心”,然後再進行“分解”。

1)建立中心

建立中心也就是要定義清楚要解決的問題,要明確目標,也是一種以終為始的思考方式。也就是說,首先要搞清楚why,然後再進行how。建立中心有兩種方式:自上而下、自下而上。後面我們會詳細說明。

建立中心通常不會是一次成型的,隨著對問題理解的變化,對中心的抽象也會進行相應的調整。不同的抽象層次其面對的問題寬度是不一樣的。具體要用哪個層次的抽象作為“中心”,要視具體情況而定。抽象層次越高,要解決的問題域就越寬,外延越大。比如面對“系統 bug 多”的問題,向上抽象是“提升程式碼質量”,向下抽象是“加強測試”,都可以作為中心,選擇哪個為中心取決於你當前要解決的問題是什麼。

2)結構化分解

使用結構化的思維對問題進行分解。分解策略就是常見的四種邏輯順序,即演繹順序、時間順序、空間順序和程度順序。

3)邏輯順序

下面配圖為XMind工具的對應圖例。

  • 演繹(因果)順序

“大前提、小前提、結論”的演繹推理方式就是演繹順序。比如,經典三段論:所有人都要死,蘇格拉底是人,蘇格拉底要死。

  • 時間(步驟)順序

“第一、第二、第三”,“首先、然後、再者”等,很多的時間順序同時也是因果順序。

  • 空間(結構)順序

“前端、後端、資料”,“波士頓、紐約、華盛頓”,化整為零(將整體分解為部分)等都是空間順序。在做空間分解的時候,要注意滿足 MECE(Mutually Exclusive Collectively Exhaustive,相互獨立,完全窮盡)原則。

  • 程度(重要性)順序

比如“最重要、次重要、不重要”等。

2.3 "自上而下"的思考

自上而下的思考,適用於問題比較明確的情況,我們只需要找到問題的核心要素即可,然後進行展開即可。這就是一個非常典型的總分結構化思維的思考方式。先總結,後發散。用這種方式思考,有助於形成、整理和構造思維導圖,從而促進大腦自然有序地思考,從而讓你更全面地去分析一個問題。下面介紹幾種常見的自上而下的思考模型:

1)STAR法則

  • Situation 背景  
  • Target 目標  
  • Action 行動
  • Result 結果

2)SWOT 分析方法

  • Strengths 優勢
  • Weaknesses 劣勢
  • Opportunities 機會
  • Threats威脅

3)問題解決

分析問題>找到原因>設定目標>提出解決方案>實施

2.4 "自下而上"的思考

對於問題不夠明確的情況,需要對多種雜亂的內容,進行分類、剪枝、歸納彙總成一箇中心。根據《金字塔原理》“任何事情都可以歸納出中心論點,中心論點可由三至七個論據支撐,每個一級論點可以衍生出其他的分論點。”如此發散開來,就可以形成以下的金字塔結構思考方式。

但是在還沒有掌握這種結構化思維方式時,直接用這種思考方式是有一定難度的。這時候我們就可以採用自下而上的思考方式去找結構。

  • 儘可能列出所有思考的要點
  • 找出關係,進行分類
  • 總結概括要點,提煉觀點
  • 觀點補充,完善思路

總結下就是:先發散,後總結。用這種方式思考,不僅更容易找到邏輯結構,也更容易培養你的結構化思維。舉個例子,當我們面臨職業發展選擇時,如何總結提煉出自己的決策。

2.5 增強 — 擴充套件性思維

擴充套件性思維的核心目標是提升思維的廣度,可以有三種擴充套件方向:

  • 舉一反三:解決同型別的N個問題

這種思維方式的特徵是舉一反三,觸類旁通,相當於產生批處理的效果,可以大大提升解決問題的效率,避免重複處理。

  • 尋求可能性:擴充解決問題的不同手段

擴充思維常見的手段是:是否能夠換更多的理解方式,或者更多的解法。

  • 深挖根源:挖掘問題深層次原因

這種思維方式是要突破現有問題的表面化解決,而是需要深挖原因,探究根本問題。只有這樣才能從根本上解決問題。

2.6 示例:我的一次故障經歷(深挖原因)

寫在最後

思維方式有很多種,你可以在實際工作中,嘗試使用上面的方法。堅持一段時間後,你會發現想問題時更有邏輯性,說話也更有條理更有說服力。不僅如此,你還可以用這種結構化的思維,去搭建和構造自己的思維體系。

作者:韓鋒

首發於作者個人公號《韓鋒頻道》。

來源:宜信技術學院


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