剖析多利熊業務如何基於分散式架構實踐穩定性建設

架構師修行手冊發表於2023-04-18

來源:百度Geek說
作者 | 百度小程式團隊

導讀 
introduction
多利熊穩定性建設,是指為了確保系統或服務,在生產環境中的穩定性而採取的一系列措施和最佳化。這包括但不限於監控、預警、容錯、自動化、規範、質量等方面的最佳化。透過穩定性建設,可以提高系統的可靠性和可用性,從而為使用者提供更好的使用體驗和服務質量。

全文4159字,預計閱讀時間11分鐘。


01

業務介紹

多利熊是百度旗下的本地生活服務平臺,是針對本地生活行業的SaaS解決方案,利用中心化+去中心化分銷渠道,幫助商家在百度內外廣泛獲客及持續經營,幫助使用者發現所在地的商戶,並給使用者提供特色又優惠的吃喝玩樂商品服務。

多利熊生活服務平臺,包含以下三個主要產品形態:

多利熊商家平臺:主要是面向商家提供服務,是商家管理門店、核銷訂單、處理售後、資金提現的經營平臺;包括PC後臺、小程式、APP雙端(多利熊掌櫃)

多利熊運營平臺:面向內部運轉,用於商戶稽核、商品稽核、套餐撰文等事務管理;包括PC後臺、APP雙端(熊管家)

多利熊使用者平臺:面向C端使用者和達人,提供多利熊百度小程式、多利熊微信小程式、多利熊APP等

多利熊業務挑戰,隨著技術角色分工越來越細、技術專業化程度越來越深,分散式系統的架構特性為其穩定性建設中的架構設計、組織設計等帶來了新的挑戰。

  • 隨著模組微服務(使用者、商品、訂單、商家、券碼、支付...)數量激增,如何保障架構健壯可擴充。

  • 依賴內部服務多,呼叫鏈路長,如何保障服務效能以及穩定性。

  • 依賴外部服務多(交易、營銷、三方Saas...),如何保證資料最終一致性。

  • 迭代週期短,節奏快,如何平衡開發重構節奏,保障架構良性迭代。

GEEK TALK

02

建設理念

多利熊業務複雜性,對產品整體的穩定性質量建設,帶來了巨大的挑戰,實際建設過程中主要從技術規範、業務規範、微服務三個方面落地實踐,具體如下:

剖析多利熊業務如何基於分散式架構實踐穩定性建設

多利熊穩定性建設,示意圖:

剖析多利熊業務如何基於分散式架構實踐穩定性建設


GEEK TALK

03

實施過程

從開發到上線,如何保證穩定性?以多利熊業務穩定性建設落地實踐介紹,主要從以下幾個階段:方案設計、技術評審、開發、CR、提測、上線、問題處理、Case沉澱 實施落地,具體內容如下圖:

剖析多利熊業務如何基於分散式架構實踐穩定性建設

3.1 方案設計

方案設計旨在梳理需求背景,瞭解業務,確保需求合理性,可行性。方案設計帶來的好處:

  • 梳理需求背景,瞭解業務,確定需要做的事情,確保需求合理性,可行性。

  • 跨團隊、跨部門需求,需要達成一致性認知,對齊需求上下文。

  • 詳設可以有效紕漏潛在的風險;評估開發工作量,保證專案進度。

  • 沉澱開發文件,保證專案開發文件詳細準確,保證產品的專案開發文件的持續性,技術方案良構。

方案設計要包含內容如下:

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方案版本:版本號、編寫時間、變更內容、修改人等資訊

開發文件:需求文件、需求 icafe(feature) 地址、prd地址、依賴文件地址、需求負責人,便於後續查詢

專案背景:對專案功能進列舉說明,專案背景梳理明白為什麼我們要做這個專案、要實現什麼功能

技術方案:技術架構、流程設計、模組互動、功能設計,需要將產品需求轉變為技術實現的過程表達清楚

介面設計:提供的介面命名、引數定義(型別 大小限制 長度限制 是否必填 備註...)、響應結果、介面資訊(描述資訊 建立人 負責人...)等協議資訊,解決前後端介面文件與實際情況不一致,隨著時間推移,版本迭代,介面文件往往很容易就跟不上程式碼了等問題

儲存設計:涉及庫表、欄位變更,必須考慮是否涉及上下游同步、資料相容、表情符號、欄位長度等

相容性:資料相容,新增欄位或者上線前後修改邏輯不一致等;介面相容,考慮介面升級,是否相容;上線順序相容,考慮前後端上線順序以及依賴關係,等其他需要考慮的相容場景

監控告警:執行失敗、異常場景監控告警。異常分支邏輯、執行時異常邏輯、關鍵路徑邏輯「支付、註冊等」

上線:上線前輸出上線文件,包括資源、配置、授權、上下游依賴、上線順序等等

3.2 技術評審

目的:技術文件沉澱以及技術文件持續性,同時保證技術方案良構。

目標:元件技術方案評審小組,輸出技術方案評審標準(方案設計、評審內容、方案回顧)。

技術評審主要職責:

  • 指定評審內容,收集技術方案文件,指定參與評審人員(值班),發起評審會邀

  • 輸出准入規則,主要從競品調研、架構、介面協議、效能、庫表、核心流程可用性等方面,輸出准入規約

  • 方案週期回顧,定期組織技術方案 Review(值班),進行技術方案合理性分析回顧,保障架構良構

3.3 編碼現約

編碼規範願景是提效,保證程式碼質量,提升團隊的協作效率,降低溝通成本。開發規約主要包含,編碼規約、安全規約、Mysql規約、日誌規約、異常規約等。開發規約目標:

  • 保證程式碼質量

  • 開發提效

  • 提升團隊的協作效率

  • 降低溝通成本

  • 提升線上服務穩定性

  • 保障專案健康快速迭代

3.4 CodeReview

Code Review在保障程式碼質量准入重要一環,CR 的主要職責如下:

  • 提前發現由於業務理解偏差、邏輯錯誤等帶來的質量隱患,從而減少線上問題和異常case

  • 編碼風格的統一規範、設計的合理性、程式碼的健壯性等多方面

  • CR標準指導,從硬編碼、巢狀層級、日誌、常量、方法定義、SQL使用、配置檔案等方面對評審的標準進行了總結沉澱

基於多利熊業務,我們也逐步落實和完善了一套CR流程實踐,流程如下:

  • 開發提交CR,開發自測完成之後發起,需經同模組內小組同學和負責人分別評審,評審人給出評審意見和打分。

  • 集中式CR,涉及到多個模組聯動的,以需求為單位,在上線前發起,此環節是上線前質量把控很重要的一個環節,可以發現模組間由於理解偏差導致的依賴使用問題或邏輯問題。

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3.5 操作上線

上線內容,需要周知模組負責人,透過上線方案評審,完成上線內容登記,上線通告後,進行上線操作。

  • 上線視窗,對上線視窗沒有嚴格限制,週五原則上儘量不上線

  • 上線前準備,完成上線方案設計並透過評審,涉及不相容、或者風險較高上線,周知 PM 確認是否需要發上線通告,上線通知模板如下:

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  • 預覽上線,先上線預覽環境,觀察服務是否符合預期

  • 操作上線,保障無損上線,上線順序如下

    • 單邊單臺,停留 10 分鐘,觀察服務是否符合預期(驗證改動功能符合預期),出現問題第一時間回滾,止損

    • 單邊,全量

  • 上線後,線上迴歸測試(對於線上沒有覆蓋到的迴歸場景,必須周知相應 PM&QA 同學,紕漏風險),完成監控告警新增以及確認,持續關注監控以及上線業務及資料是否符合預期

3.6 問題處理

問題處理原則:先通告,止損,再排查問題,線上問題優先跟進處理,最短時間上線修復。

問題上線原則:線上 bugfix 分支,不與業務上線混合上線,應獨立上線,避免回滾風險:

  • PM/QA/RD誰先發現問題,第一時間反饋,同時記錄 icafe 跟進

  • 跟進原則,問題定位前:誰先報出問題,誰負責推動定位問題,問題定位後:相應問題負責人跟進

  • 通告模板

【問題通報】問題描述

【問題描述】x年x月x日,因xx原因導致xx問題現象

【當前進展】xxx 

【問題影響】待統計

【問題原因】待確定

GEEK TALK

04

實戰

基於多利熊業務,我們也逐步落實和完善了一套穩定性建設流程實踐閉環。

4.1 穩定性閉環

穩定性建設各個環節互動如下:

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4.2 最終一致性

多利熊業務內外部依賴服務較多,為了保障效能以及服務穩定性,最終採用方案如下:

  • 非同步呼叫,保障服務效能,同時引入異常情況下,資料不一致問題

  • 最終一致性,通用解決方案有 本地訊息表、外部訊息表、Seata等。多利熊選則了 本地訊息表方案,實現最終一致性,解決非同步呼叫資料不一致問題

多利熊業務業務呼叫,最終一致性實現流程如下:

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4.3重試冪等

冪等介紹:多次呼叫不會改變業務狀態,多次呼叫獲得相同結果,對於請求的某一個資源應該具有同樣的副作用。

對於 Http 請求,會有三個狀態:成功,失敗,或者超時。成功、失敗是明確業務是很好處理的,超時是未知的,超時可能是網路傳輸丟包,也可能是請求超時,還有可能是返回結果超時。這時候我們是否可以重試呢?


冪等和防重

防重,主要為了避免產生重複資料或者髒資料,對返回沒有太多要求。主要有,前端重複點選,網路重試等等

冪等,比防重要求更加嚴苛,除了避免產生重複資料或者髒資料,還要求每次返回一樣的結果

常見冪等問題場景

  • 前端重複提交,多次點選,服務端收到多次請求

  • 超時重試,呼叫下游服務或者依賴外部服務處理超時,或者因為網路原因導致超時

  • 訊息重複消費,使用訊息中介軟體 pulsar、mq 等,重複訊息傳送,或者 ack 異常重複消費

  • 高併發,唯一 ID 生成碰撞,重複寫入,邊界控制等

多利熊業務冪等設計實現,設計冪等都需要一個 全域性唯一的ID,標記獨一無二。通常使用 UUID 或者 雪花演算法生成全域性唯一 ID,多利熊採用的 防重表方式 實現冪等,流程如下:

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4.4 監控警告

多利熊業務部署採用 k8s以及雲原生prome監控,本節主要介紹,多利熊涉及監控告警技術選型,以及監控告警處理流程實踐。

Trace 和 天眼(一站式日誌服務平臺)區別

天眼,應用於分散式服務的具有日誌採集、加工、儲存、檢索、告警等功能的一站式日誌服務平臺,為業務團隊提供低延遲, 高效能, 高可用的日誌服務, 提升業務排障效率與能力

Trace,基於日誌處理的全鏈路一站式查詢分析協議,特別對於鏈路較長業務,可以快速定位到那個業務出現了問題。

監控告警處理流程如圖:

剖析多利熊業務如何基於分散式架構實踐穩定性建設

多利熊業務監控選型,Trace,天眼,Actuator,Prometheus、Grafana,整體實現效果如下:

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4.5 其他

業務成長,週期邀請產品、運營分享業務知識,以及產品交流,生活服務研發做到『快』、『懂業務』和『正影響』。

技術成長,架構師週期分享前言技術,技術培訓,定期分析討論架構,基礎服務研發做到『及時性』、『專業性』、『穩定性』和『安全性』。


05

規劃

自動化縮容

基於個效能指標或者Prometheus自定義指標來進行擴縮容,滿足秒殺、大促等場景。

服務智慧化容錯

核心業務流程(下單、支付、核銷...)降級處理,依賴服務資源(Redis、MQ...)降級處理,保障使用者體驗。

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