研發運維一體化解決方案UAVStack升級系統設計

1、背景

做爲微服務架構系統，UAVStack的主要服務組件包括：

• 中間件加強框架（英文名MonitorFramework，簡稱MOF探針）：部署在業務系統
• 監控代理程序 （英文名MonitorAgent，簡稱MA）：部署在業務系統
• 健康管理服務 （英文名HealthManager，簡稱HM）：部署在後臺服務羣

隨着業務量的增加，部署在業務系統及後臺的組件也會相應增長。當總量達到必定量級後，組件升級迭代的成本和效率都會面臨很大挑戰：

• 人工迭代：人工/時間成本高，錯誤率也高

• 對接發佈系統：

  • 優勢：流程化、標準化
  • 缺點：對接成本高，每次裝卸組件都要一一對接。

所以，UAVStack基於自身特色開發了一套升級系統，實現了下列功能：

• 運維數據實時同步：確保組件基礎信息的實效性及對稱性
• 操做便捷：支持版本構建、信息查看、任務下發等
• 任務粒度清晰：提供任務詳情、問題診斷、重試、歷史留痕等功能

2、UAVStack升級系統架構圖

• Apphub：前端應用，發起升級指令
• MA/HM：自帶升級進程的組件。支持自升級，升級成功後自重啓
• upgrade server（升級中心）：存放升級版本，提供下載功能
• upgrade client（升級進程）：執行具體升級任務

3、升級中心與升級進程

upgrade server升級中心

• 一個獨立的HM組件
• Web端CRUD後臺接口支撐，服務端
• 提供升級動做（action）入口，服務端
• 分配升級事件（event）
• 提供升級包下載能力，服務端
• 提供反饋入口，服務端

upgrade client升級進程

• 獨立進程，腳本觸發
• 升級動做，事件驅動
• 從接收參數中提取server地址
• 升級包下載，客戶端
• 過程留痕、任務反饋，客戶端

在分配event的同時，upgrade server升級中心會將詳細的event信息一塊兒發送給MA/HM。MA/HM接收到指令event後調用shell，拉起獨立的進程upgrade client，同時附帶詳細的event信息。upgrade client做爲獨立進程完成對指定組件的升級。

upgrade server具有擴容能力，可以處理海量組件升級任務。當多個HM對同一個event作分配時，須要作特殊處理，保證event只會被派發一次。當多個做業人提交action時，若對同一個組件提交了屢次不一樣的event事件，也須要作特殊處理，保證一個組件的event事件的單次完整性。

爲下降代碼複雜程度，提升功能可靠性，減小對第三方的依賴，同時考慮到action數據已經落地，最終決定經過存儲實現event分配，即對存儲併發下發修改指令，確保只有一條指令能夠成功。而升級進程則經過文件鎖保證了event事件的單次完整性。

4、升級過程

（狀態機）

4.1 upgrade server經過event判斷是否UAV自升級

1）UAV自升級：具有接收升級指令，自升級，自重啓（HM、MA）

• upgrade server做爲HM也能夠被升級

2）第三方升級：不能接收升級指令，升級後不能自重啓（MOF以及其餘軟件目錄）

• 升級工做過程和原理與UAV自升級一致。
• 任何安裝了MA的軟件均可以使用升級功能

4.2 upgrade server分配任務

• NEW：action數據落地，解析event數據

• ALLOCATION：掃描event數據，獲取升級事件（發送修改指令佔坑，標明當前HM負責的event）

  • 成功獲取的event放入隊列，等待派送
  • 隊列消費：讀取event信息，獲取單次升級目標等信息；打包event信息，同時附加當前HM Server回調地址等；最後對指定升級目標發起升級指令。

4.3 upgrade client執行升級任務

基於業務代碼實現事件驅動：每一個處理過程被視爲一個事件。升級成功後，將事件標識爲成功；不然默認爲失敗。升級成功或失敗都須要指定下一個動做，從而實現靈活處理並造成業務閉環。

• BEGIN （文件鎖獲取） >

BACKUP >

PACKAGE_DOWN_LOAD >

OVERRIDE_FILE >

STOP_UAV_PRO（UAV自升級）>

START_UAV_PRO（UAV自升級）>

END_ACTION（釋放文件鎖、現場清理、反饋回調）>

END

• 處理過程發生異常/錯誤：

OVERRIDE_FILE_CALLBACK（回刷備份文件）> END_ACTION （同理）>END

• 屢次併發event事件：若沒法獲取文件鎖，則進程執行失敗，任務直接結束。文件鎖釋放後，方可繼續處理event事件

4.4 upgrade client重啓MA、HM

• 優先stop>start，中止不成功則kill pid

• 利用crontab啓動應用進程，關鍵解決按原有啓動參數啓動

  • MSCP程序啓動時，會利用crontab的特性添加值守
  • 基於liunx自己的命令，獲取到進程pid便可完成以上操做

5、UAVStack升級系統亮點

5.1 運維數據實時同步

同步業務系統的節點信息與當前組件的版本信息時，每每主要依賴人工維護或相關發佈系統。而UAVStack自然的實時畫像數據則解決了運維信息同步不及時這一問題，不只再也不須要人爲干預，還能支持運維信息自動發現。經過畫像數據，能夠實時查看組件部署狀況。

5.2 操做便捷

不須要人爲干預便可實現信息自動維護，支持實時過濾與查看、批量操做及任務下發。

5.3 任務粒度清晰

• 歷史留痕

• 過程留痕

• 問題診斷、重試

6、總結

這套基於UAVStack自身特點的升級系統下降了運維成本、提高了迭代效率，單人迭代數十個組件迭代只需幾分鐘便可完成，已成功支持測試版本切換與迭代約400次，支持線上版本迭代約350次。

官方網站：https://uavorg.github.io/main/

開源地址：https://github.com/uavorg

做者：劉波安野

首發： UAVStack智能運維