揭秘10亿+高并发应用如何实现高效稳定的开发和运维

本文分享自华为云社区《DTSE Tech Talk | 第60期：构筑云原生期间的应用稳定性》，作者： 华为云社区精选。
本期直播主题是《构筑云原生期间的应用稳定性》，华为云aPaaS DTSE技能布道师韫欣，与开发者们交流了云原生期间的应用挑战、趋势，跟大家分享了华为云应用平台AppStage的实践经验和优秀案例，并展望了智能运维的将来。
云原生期间的应用挑战和趋势

在飞速发展的数字期间，云原生已经成为了许多企业的首选，它不仅提供了灵活性和可扩展性，还为应用程序的稳定性带来了全新的技能革命。企业应用上云履历了三个阶段：
• 第一阶段，应用以“设备”为中心，工程师们看到的是一台台物理服务器，软件是摆设在服务器上的进程，硬件和软件相对割裂。
• 第二阶段，以资源为中心，形成了云化的资源池，大幅提拔了资源的利用率和使用效率。
• 第三阶段，是从以“资源“为中心走向以“应用” 为中心的云原生阶段，与第二阶段相比，主要区别在于应用的设计和摆设方式。云原生应用是教唆用微服务架构对应用进行解耦拆分，并以容器形式摆设，更加灵活和可扩展，能够更好地发挥公有云的优势，以应对业务的不确定性，带来更高的开发、运维和运营效率。
在这个转变过程中，也会面临一系列的挑战。
• 第一个挑战是云原生期间的技能复杂度比较高，工具非常的碎片化，比如服务的编排与调度、容器化、安全合规等各方面的工具。云原生应用设计、开发、运维过程中，对开发和运维人员的技能要求高，无形中增加了企业的开发本钱，降低了开发效率。
• 第二个挑战是大量工作消耗在工程能力构建上，开发人员真正的业务代码开发工作只占20%左右，隐形本钱非常高。起首，每个应用构建都要考虑可靠性、可用性、安全、韧性、多云摆设等一系列能力，存在重复造轮子的问题，造成了大量工作浪费。其次，国家、行业、企业对安全可信、技能规范等有诸多要求，缺乏统一的平台来支撑落地，每个开发人员对规范的解读差别，实现方式也会有差异，大幅降低了效率。以华为的经验，如果这些问题得以办理，30%以上的隐形工作是可以被节省的。
• 第三个挑战是云原生期间，维护一个复杂且快速变化的系统，会面临一系列的问题，比如碎片化的运维工具、版本的迅速迭代、人工效率低且不够规范等，随着业务链路越发复杂，问题跟踪和定位会越来越困难，业务数据量的增长也会导致数据库管理的问题变得尤为突出。
这一系列的运维问题需要未雨绸缪、提前规划，急迫需要云原生的运维尽快完成数智化转型。
华为云应用平台AppStage实践经验

针对以上挑战，华为对内部云原生应用经验总结提炼后，打造了华为云应用平台AppStage产物，为客户提供了一站式智能运维平台，不仅避免了差别厂商和三方的众多运维工具拼凑的问题，并且围绕无人值守变更、故障全生命周期管理、业务稳定性管理等三大站点可靠性工程 (SRE)的工作内容，来构建自动化和智能化能力，在进步运维效率的同时，也提拔了服务质量、优化了应用可靠性。
自动化无人值守变更：资助企业提拔运维效率，淘汰人为错误

1. 核生理念就是底子办法即代码，将资源、配置、环境、状态等进行声明化定义，避免传统变更明白的差异，可确保任何环境、任何地点执行结果的同等性。在变更自动化的评审、执行和验证过程中，实现全流程的自动化。
2. 通过一系列的变更灰度评估以及中断回滚等保险步调，确保变更过程和结果的安全可信。
3. 摆设和变更的过程完全不需要人工干预，淘汰了人员误利用的可能，保障了变更质量。
通过这些优化，10分钟就能完成一个服务的全新摆设，省去了大量的人工时间。华为内部统计，在变更工作中，故障率淘汰了40%，摆设效率提拔了30%。

监控与故障管理：全栈可观测性和故障全生命周期管理，降低了业务从故障发生到恢复的时间，提拔云原生应用整体服务质量

1. 通过对端、管、云全链路可观测能力，打通数据孤岛，将这些数据有机关联起来。
2. 通过智能化的运维底座，将资源、配置、事件、可观测数据建模管理，配合AIOps智能算法，驱动根因诊断和异常检测等运维的高阶智能化应用。
3. 通过定期业务巡检、监控诉警、故障演练等运动，做到故障全生命周期管理，实现1分钟AI异常检测和故障发现，5分钟故障根因诊断定界定位，并基于预编排的故障恢复模板和微服务管理体系，实现核心业务场景10分钟故障快速恢复。

可用性与连续性管理：通过混沌工程演练，实现确定性恢复，助力可用性达到99.99%

1. 按IaaS-PaaS-SaaS分解可靠性要求，形成应用稳定性指标体系，对应用可用性进行度量与管理。
2. 构建混沌工程演练平台，提供了50多种故障演练场景，80多种故障注入的方法，来充分验证业务和应用可靠性。
3. 通过故障演练发现问题，主动提拔生产环境的稳定性，做到问题的提前预防和发现。

数据库管理：WiseDBA提供可信数据库管理方案，快速诊断数据库疑难问题

1. 支持RDS、GaussDB for MySQL、GaussDB for Cassandra等多个数据库引擎的管理。
2. 可对纳管数据库进行IT化巡检和管理，针对数据库慢查询进行分级管理，建立风险评估体系。
3. 支持DBDesigner、SQL考核等正向设计，从开发阶段淘汰风险问题。
4. 提供数据查询、数据隐私白名单管理等能力。
FinOps：本钱管理确保应用稳定的前提下，资助企业降本增效

随着业务的快速发展，企业在华为云上的各类资源消耗也相应增长，需要对各类资源的使用情况进行有效管理，管控本钱。
1. 应用平台AppStage资源管理系统可构建资源台账，提供本钱可视化能力，清楚展示预算、资源用量和基于预测的趋势分析。
2. 识别本钱浪费和异常增长的资源类型，并进行异常实时提醒。
3. 对资源进行智能检测，为业务定期天生资源使用陈诉，保举资源优化方案，同时给出本钱收益分析，支撑本钱优化目的，提拔资源利用率。
华为云应用平台AppStage案例分享

• 案例一：保卫终端云全球数亿用户的全场景智慧生存体验
应用平台AppStage支撑了华为终端云服务11亿+华为用户和50+应用的托管和运维，助力全球业务可用性连续多年达到99.99%，持续保持优质、安全的用户体验，助力华为终端云服务活跃用户恒久保持稳健增长。
• 案例二：XX公司基于应用平台重构软件生产能力，成为工业软件研发领域的领头羊
XX公司通过应用平台AppStage实现运维的统一入口、统一工具、统一数据，形成高效智能的运维体系，全面提拔了软件工程协作效率，降低开发人员门槛，助力版本发布效率提拔30%，问题定位时长降低45%，运维协作效率提拔15%，维护总本钱降低10%。
将来展望

运维大模型开启将来运维新期间

运维大模型：利用大语言模型的天然语言明白能力、推理规划能力和任务执行能力，从五个方面对一站式智能运维赋能
• 构建运维助手：资助工程师解答日常运维工作各种问题，提拔效率
• 助力巡检监控：自动执行巡检任务，实时监控指标，及时发现异常
• 资助问题管理：自动探索分析日记，给出根因诊断，匹配应急方案
• 提供变更方案：分析变更要求，分解任务，编写脚本，协助测试执行
• 开发运维报表：自动分析运维数据，天生运维报表，支持天然语言互动调整
知识图谱与数字机器人融合，推动运维智能化持续发展

运维知识图谱：通过将业务数据分析提炼、抽取融合，加工成运维知识图谱，并沉淀算法能力，以支撑异常检测和根因诊断等高阶运维运动。
智能运维数字机器人：利用智能运维数字机器人（RPA）准确匹配恢复方案，并通过调用工具（API）做故障自愈和应急。
 
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