引言
谈到稳定性运维建设，围绕的核心肯定是故障，稳定性的建设本质就压降故障次数、故障时长，确保生产平台平稳运行。
针对故障的管理，一般都是分成三段式进行管理，主要包括故障前预防、故障中处理、故障后复盘总结。
本期我们主要围绕故障预防，浅谈下故障预防阶段，我们能做什么，做到未雨绸缪，防患未然。
如何做好故障预防？
故障预防，顾名思义，不仅是防止故障的发生，也是尽可能压缩故障发生时候的故障时长。从这两个角度来看，我们可以有以下举措：
1、预防故障发生
- 高可用架构设计
- 充分容量评估
- 敏捷扩容交付
2、压缩故障历时
- 完善有效监控覆盖 - 故障快速发现
- 故障恢复能力建设 - 故障快速处理
- 高效的应急预案 - 故障快速处理
- 定期的故障演练 - 故障快速处理
本期主要围绕架构、容量、敏捷交付展开。
高可用架构设计
高可用架构主要就是通过冗余设计，在系统发生故障时候仍可以持续稳定提供服务，需要从平台整体架构进行梳理，从上层应用、中间平台、底层硬件等，包括硬件、软件、IDC等。
1. 硬件高可用
- 服务器高可用：多台服务器组集群、多台机器负载服务等
- 存储冗余：RAID技术或多副本等
- 网络冗余：带宽冗余、多线路备用等
2. 软件高可用
- 服务负载均衡、容器化
- 数据库组件主备、集群服务等
3. IDC高可用：
- 多AZ、跨机房跨地域
充分容量评估
充分容量评估是确保系统能够满足当前和未来业务需求，围绕平台整体架构，分析业务承载量、各层服务、各组件、服务器性能情况，进行现状以及未来综合评估，一般分为以下步骤：
一、确定评估目标
- 明确评估的系统范围，包括硬件设备、软件应用、网络架构等。
- 确定评估的时间范围，考虑当前需求和未来一段时间的业务增长预测。
- 确定评估的关键指标，如处理能力、存储容量、网络带宽等。
二、收集数据
- 收集现有系统的性能数据，包括 CPU 使用率、内存使用率、磁盘空间使用率、网络流量等。
- 收集业务数据，如交易量、用户数量、数据增长率等。
- 了解未来业务发展计划，包括新业务上线、用户增长预测等。
三、分析现有容量
- 对收集到的性能数据进行分析，确定现有系统的容量瓶颈和潜在风险。
- 分析业务数据，了解业务增长趋势和对系统容量的需求。
- 考虑现有系统的扩展性和可升级性，评估是否能够满足未来业务需求。
四、预测未来需求
- 根据业务发展计划和历史数据，预测未来一段时间内的业务增长趋势。
- 考虑技术发展和行业趋势，对未来系统容量需求进行合理预测。
- 制定不同的业务增长场景，进行多场景分析，以确保容量评估的准确性。
五、确定容量需求
- 综合考虑现有容量、未来需求预测和业务增长场景，确定系统的容量需求。
- 确定关键指标的目标值，如处理能力、存储容量、网络带宽等。
- 考虑冗余和备份需求，确保系统在出现故障时仍能正常运行。
六、制定容量规划
- 根据容量需求，制定相应的容量规划，包括硬件设备升级、软件优化、网络扩容等。
- 确定容量规划的实施时间和优先级，确保容量能够及时满足业务需求。
- 考虑成本效益，选择最适合的容量扩展方案。
七、监控和调整
- 建立容量监控机制，实时监测系统的性能和容量使用情况。
- 根据监控数据，及时调整容量规划，确保系统始终保持在合理的容量范围内。
- 定期对容量评估进行回顾和更新，以适应业务发展的变化。
敏捷扩容交付
随着业务的不断发展，用户数量和业务量可能会迅速增长。如果系统不能及时扩容，就会导致性能下降、响应时间延长，甚至出现系统崩溃的情况。敏捷扩容交付可以快速增加系统的容量，满足业务增长的需求，确保系统的稳定性和可靠性。敏捷交付技术选型一般有以下几方面:
容器化技术
- 容器化技术如 Docker 和 Kubernetes（K8S）可以实现应用程序的快速部署、扩容和管理。容器将应用程序及其依赖项打包成一个独立的单元，可以在不同的环境中快速运行。
- Kubernetes 作为一种强大的容器编排平台，提供了自动化的容器部署、调度、扩容和故障恢复功能。它可以根据系统负载自动调整容器数量，实现敏捷扩容交付。
云计算平台
- 云计算平台如 AWS、Azure 和 GCP 提供了弹性计算资源，可以根据需求快速扩容和缩容。企业可以利用云计算平台的自动缩放功能，根据系统负载自动调整服务器数量和资源配置。
- 云计算平台还提供了丰富的服务和工具，如负载均衡、数据库服务、存储服务等，可以简化系统架构和管理。
无服务器架构
- 无服务器架构如 AWS Lambda 和 Azure Functions 允许开发者只关注业务逻辑，而无需管理服务器基础设施。无服务器架构可以根据请求自动扩容和缩容，实现高度的弹性和敏捷性。
- 无服务器架构还可以降低成本，因为企业只需要支付实际执行的代码所消耗的资源费用。
本期主要介绍压降故障次数三板斧：高可用架构设计、充分容量评估、敏捷扩容交付，压缩故障历时待下期分享，敬请关注。
