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背景

哈啰已進化為包括兩輪出行（哈啰單車、哈啰助力車、哈啰電動車、小哈換電）、四輪出行（哈啰順風(fēng)車、全網(wǎng)叫車、哈啰打車）等的綜合化移動出行平臺，并向酒店、到店團購等眾多本地生活化生態(tài)探索。

隨著公司業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，流量也在不斷增長。我們發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的一些重大事故，往往是被突發(fā)的流量沖跨的，對流量的治理和防護，保障系統(tǒng)高可用就尤為重要。

本文就哈啰在消息流量和微服務(wù)調(diào)用的治理中踩過的坑、積累的經(jīng)驗進行分享。

聊聊治理這件事

開始之前先聊聊治理這件事情，下面是老梁個人理解：

治理在干一件什么事？

讓我們的環(huán)境變得美好一些

需要知道哪些地方還不夠好？

以往經(jīng)驗
用戶反饋
業(yè)內(nèi)對比

還需要知道是不是一直都是好的？

監(jiān)控跟蹤
告警通知

不好的時候如何再讓其變好？

治理措施
應(yīng)急方案

目錄

打造分布式消息治理平臺
RocketMQ 實戰(zhàn)踩坑和解決
打造微服務(wù)高可用治理平臺

背景

裸奔的 RabbitMQ

公司之前使用 RabbitMQ ，下面在使用 RabbitMQ 時的痛點，其中很多事故由于 RabbitMQ 集群限流引起的。

積壓過多是清理還是不清理？這是個問題，我再想想。
積壓過多觸發(fā)集群流控？那是真的影響業(yè)務(wù)了。
想消費前兩天的數(shù)據(jù)？請您重發(fā)一遍吧。
要統(tǒng)計哪些服務(wù)接入了？您要多等等了，我得去撈IP看看。
有沒有使用風(fēng)險比如大消息？這個我猜猜。

裸奔的服務(wù)

曾經(jīng)有這么一個故障，多個業(yè)務(wù)共用一個數(shù)據(jù)庫。在一次晚高峰流量陡增，把數(shù)據(jù)庫打掛了。

數(shù)據(jù)庫單機升級到最高配依然無法解決
重啟后緩一緩，不一會就又被打掛了
如此循環(huán)著、煎熬著、默默等待著高峰過去

思考：無論消息還是服務(wù)都需要完善的治理措施

打造分布式消息治理平臺

設(shè)計指南

哪些是我們的關(guān)鍵指標，哪些是我們的次要指標，這是消息治理的首要問題。

設(shè)計目標

旨在屏蔽底層各個中間件（ RocketMQ / Kafka ）的復(fù)雜性，通過唯一標識動態(tài)路由消息。同時打造集資源管控、檢索、監(jiān)控、告警、巡檢、容災(zāi)、可視化運維等一體化的消息治理平臺，保障消息中間件平穩(wěn)健康運行。

消息治理平臺設(shè)計需要考慮的點

提供簡單易用 API
有哪些關(guān)鍵點能衡量客戶端的使用沒有安全隱患
有哪些關(guān)鍵指標能衡量集群健康不健康
有哪些常用的用戶/運維操作將其可視化
有哪些措施應(yīng)對這些不健康

盡可能簡單易用

設(shè)計指南

把復(fù)雜的問題搞簡單，那是能耐。

極簡統(tǒng)一 API

提供統(tǒng)一的 SDK 封裝了（ Kafka / RocketMQ ）兩種消息中間件。

一次申請

主題消費組自動創(chuàng)建不適合生產(chǎn)環(huán)境，自動創(chuàng)建會導(dǎo)致失控，不利于整個生命周期管理和集群穩(wěn)定。需要對申請流程進行控制，但是應(yīng)盡可能簡單。例如：一次申請各個環(huán)境均生效、生成關(guān)聯(lián)告警規(guī)則等。

客戶端治理

設(shè)計指南

監(jiān)控客戶端使用是否規(guī)范，找到合適的措施治理

場景回放

場景一 瞬時流量與集群的流控

假設(shè)現(xiàn)在集群 Tps 有 1 萬，瞬時翻到 2 萬甚至更多，這種過度陡增的流量極有可能引發(fā)集群流控。針對這類場景需監(jiān)控客戶端的發(fā)送速度，在滿足速度和陡增幅度閾值后將發(fā)送變的平緩一些。

場景二 大消息與集群抖動

當(dāng)客戶端發(fā)送大消息時，例如：發(fā)送幾百KB甚至幾兆的消息，可能造成 IO 時間過長與集群抖動。針對這類場景治理需監(jiān)控發(fā)送消息的大小，我們采取通過事后巡檢的方式識別出大消息的服務(wù)，推動使用同學(xué)壓縮或重構(gòu)，消息控制在 10KB 以內(nèi)。

場景三 過低客戶端版本

隨著功能的迭代 SDK 的版本也會升級，變更除了功能外還有可能引入風(fēng)險。當(dāng)使用過低的版本時一個是功能不能得到支持，另外一個是也可能存在安全隱患。為了解 SDK 使用情況，可以采取將 SDK 版本上報，通過巡檢的方式推動使用同學(xué)升級。

場景四 消費流量摘除和恢復(fù)

消費流量摘除和恢復(fù)通常有以下使用場景，第一個是發(fā)布應(yīng)用時需要先摘流量，另外一個是問題定位時希望先把流量摘除掉再去排查。為了支持這種場景，需要在客戶端監(jiān)聽摘除/恢復(fù)事件，將消費暫停和恢復(fù)。

場景五 發(fā)送/消費耗時檢測

發(fā)送/消費一條消息用了多久，通過監(jiān)控耗時情況，巡檢摸排出性能過低的應(yīng)用，針對性推動改造達到提升性能的目的。

場景六 提升排查定位效率

在排查問題時，往往需要檢索發(fā)了什么消息、存在哪里、什么時候消費的等消息生命周期相關(guān)的內(nèi)容。這部分可以通過 msgId 在消息內(nèi)部將生命周期串聯(lián)起來。另外是通過在消息頭部埋入 rpcId / traceId 類似鏈路標識，在一次請求中將消息串起來。

治理措施提煉

需要的監(jiān)控信息

發(fā)送/消費速度
發(fā)送/消費耗時
消息大小
節(jié)點信息
鏈路標識
版本信息
常用治理措施

定期巡檢：有了埋點信息可以通過巡檢將有風(fēng)險的應(yīng)用找出來。例如發(fā)送/消費耗時大于 800 ms、消息大小大于 10 KB、版本小于特定版本等。
發(fā)送平滑：例如檢測到瞬時流量滿足 1 萬而且陡增了 2 倍以上，可以通過預(yù)熱的方式將瞬時流量變的平滑一些。
消費限流：當(dāng)?shù)谌浇涌谛枰蘖鲿r，可以對消費的流量進行限流，這部分可以結(jié)合高可用框架實現(xiàn)。
消費摘除：通過監(jiān)聽摘除事件將消費客戶端關(guān)閉和恢復(fù)。

主題/消費組治理

設(shè)計指南

監(jiān)控主題消費組資源使用情況

場景回放

場景一 消費積壓對業(yè)務(wù)的影響

有些業(yè)務(wù)場景對消費堆積很敏感，有些業(yè)務(wù)對積壓不敏感，只要后面追上來消費掉即可。例如單車開鎖是秒級的事情，而信息匯總相關(guān)的批處理場景對積壓不敏感。通過采集消費積壓指標，對滿足閾值的應(yīng)用采取實時告警的方式通知到應(yīng)用負責(zé)的同學(xué)，讓他們實時掌握消費情況。

場景二 消費/發(fā)送速度的影響

發(fā)送/消費速度跌零告警？有些場景速度不能跌零，如果跌零意味著業(yè)務(wù)出現(xiàn)異常。通過采集速度指標，對滿足閾值的應(yīng)用實時告警。

場景三 消費節(jié)點掉線

消費節(jié)點掉線需要通知給應(yīng)用負責(zé)的同學(xué)，這類需要采集注冊節(jié)點信息，當(dāng)?shù)艟€時能實時觸發(fā)告警通知。

場景四 發(fā)送/消費不均衡

發(fā)送/消費的不均衡往往影響其性能。記得有一次咨詢時有同學(xué)將發(fā)送消息的key設(shè)置成常量，默認按照 key 進行 hash 選擇分區(qū)，所有的消息進入了一個分區(qū)里，這個性能是無論如何也上不來的。另外還要檢測各個分區(qū)的消費積壓情況，出現(xiàn)過度不均衡時觸發(fā)實時告警通知。

治理措施提煉

需要的監(jiān)控信息

發(fā)送/消費速度
發(fā)送分區(qū)詳情
消費各分區(qū)積壓
消費組積壓
注冊節(jié)點信息
常用治理措施

實時告警：對消費積壓、發(fā)送/消費速度、節(jié)點掉線、分區(qū)不均衡進行實時告警通知。
提升性能：對于有消費積壓不能滿足需求，可以通過增加拉取線程、消費線程、增加分區(qū)數(shù)量等措施加以提升。
自助排查：提供多維度檢索工具，例如通過時間范圍、msgId 檢索、鏈路系統(tǒng)等多維度檢索消息生命周期。

集群健康治理

設(shè)計指南

度量集群健康的核心指標有哪些？

場景回放

場景一 集群健康檢測

集群健康檢測回答一個問題：這個集群是不是好的。通過檢測集群節(jié)點數(shù)量、集群中每個節(jié)點心跳、集群寫入Tps水位、集群消費Tps水位都是在解決這個問題。

場景二 集群的穩(wěn)定性

集群流控往往體現(xiàn)出集群性能的不足，集群抖動也會引發(fā)客戶端發(fā)送超時。通過采集集群中每個節(jié)點心跳耗時情況、集群寫入Tps水位的變化率來掌握集群是否穩(wěn)定。

場景三 集群的高可用

高可用主要針對極端場景中導(dǎo)致某個可用區(qū)不可用、或者集群上某些主題和消費組異常需要有一些針對性的措施。例如：MQ 可以通過同城跨可用區(qū)主從交叉部署、動態(tài)將主題和消費組遷移到災(zāi)備集群、多活等方式進行解決。

治理措施提煉

需要的監(jiān)控信息

集群節(jié)點數(shù)量采集
集群節(jié)點心跳耗時
集群寫入 Tps 的水位
集群消費 Tps 的水位
集群寫入 Tps 的變化率
常用治理措施

定期巡檢：對集群 Tps 水位、硬件水位定期巡檢。
容災(zāi)措施：同城跨可用區(qū)主從交叉部署、容災(zāi)動態(tài)遷移到災(zāi)備集群、異地多活。
集群調(diào)優(yōu)：系統(tǒng)版本/參數(shù)、集群參數(shù)調(diào)優(yōu)。
集群分類：按業(yè)務(wù)線分類、按核心/非核心服務(wù)分類。

最核心指標聚焦

如果說這些關(guān)鍵指標中哪一個最重要？我會選擇集群中每個節(jié)點的心跳檢測，即：響應(yīng)時間（ RT ），下面看看影響 RT 可能哪些原因。

關(guān)于告警

監(jiān)控指標大多是秒級探測
觸發(fā)閾值的告警推送到公司統(tǒng)一告警系統(tǒng)、實時通知
巡檢的風(fēng)險通知推送到公司巡檢系統(tǒng)、每周匯總通知

消息平臺圖示

架構(gòu)圖

看板圖示

多維度：集群維度、應(yīng)用維度
全聚合：關(guān)鍵指標全聚合

RocketMQ 實戰(zhàn)中踩過的坑和解決方案

行動指南

我們總會遇到坑，遇到就把它填了。

1. RocketMQ 集群 CPU 毛刺

問題描述

RocketMQ 從節(jié)點、主節(jié)點頻繁 CPU 飆高，很明顯的毛刺，很多次從節(jié)點直接掛掉了。

只有系統(tǒng)日志有錯誤提示

2020-03-16T17:56:07.505715+08:00 VECS0xxxx kernel:[] ? __alloc_pages_nodemask+0x7e1/0x9602020-03-16T17:56:07.505717+08:00 VECS0xxxx kernel: java: page allocation failure. order:0, mode:0x202020-03-16T17:56:07.505719+08:00 VECS0xxxx kernel: Pid: 12845, comm: java Not tainted 2.6.32-754.17.1.el6.x86_64 #12020-03-16T17:56:07.505721+08:00 VECS0xxxx kernel: Call Trace:2020-03-16T17:56:07.505724+08:00 VECS0xxxx kernel:[] ? __alloc_pages_nodemask+0x7e1/0x9602020-03-16T17:56:07.505726+08:00 VECS0xxxx kernel: [] ? dev_queue_xmit+0xd0/0x3602020-03-16T17:56:07.505729+08:00 VECS0xxxx kernel: [] ? ip_finish_output+0x192/0x3802020-03-16T17:56:07.505732+08:00 VECS0xxxx kernel: [] ?

各種調(diào)試系統(tǒng)參數(shù)只能減緩但是不能根除，依然毛刺超過 50%

解決方案

將集群所有系統(tǒng)升級從 centos 6 升級到 centos 7 ，內(nèi)核版本也從從 2.6 升級到 3.10 ，CPU 毛刺消失。

2. RocketMQ 集群線上延遲消息失效

問題描述

RocketMQ 社區(qū)版默認本支持 18 個延遲級別，每個級別在設(shè)定的時間都被會消費者準確消費到。為此也專門測試過消費的間隔是不是準確，測試結(jié)果顯示很準確。然而，如此準確的特性居然出問題了，接到業(yè)務(wù)同學(xué)報告線上某個集群延遲消息消費不到，詭異！

解決方案

將" delayOffset.json "和" consumequeue / SCHEDULE_TOPIC_XXXX "移到其他目錄，相當(dāng)于刪除；逐臺重啟 broker 節(jié)點。重啟結(jié)束后，經(jīng)過驗證，延遲消息功能正常發(fā)送和消費。

打造微服務(wù)高可用治理平臺

設(shè)計指南

哪些是我們的核心服務(wù)，哪些是我們的非核心服務(wù)，這是服務(wù)治理的首要問題

設(shè)計目標

服務(wù)能應(yīng)對突如其來的陡增流量，尤其保障核心服務(wù)的平穩(wěn)運行。

應(yīng)用分級和分組部署

應(yīng)用分級

根據(jù)用戶和業(yè)務(wù)影響兩個緯度來進行評估設(shè)定的，將應(yīng)用分成了四個等級。

業(yè)務(wù)影響：應(yīng)用故障時影響的業(yè)務(wù)范圍
用戶影響：應(yīng)用故障時影響的用戶數(shù)量
S1：核心產(chǎn)品，產(chǎn)生故障會引起外部用戶無法使用或造成較大資損，比如主營業(yè)務(wù)核心鏈路，如單車、助力車開關(guān)鎖、順風(fēng)車的發(fā)單和接單核心鏈路，以及其核心鏈路強依賴的應(yīng)用。

S2: 不直接影響交易，但關(guān)系到前臺業(yè)務(wù)重要配置的管理與維護或業(yè)務(wù)后臺處理的功能。

S3: 服務(wù)故障對用戶或核心產(chǎn)品邏輯影響非常小，且對主要業(yè)務(wù)沒影響，或量較小的新業(yè)務(wù)；面向內(nèi)部用戶使用的重要工具，不直接影響業(yè)務(wù)，但相關(guān)管理功能對前臺業(yè)務(wù)影響也較小。

S4: 面向內(nèi)部用戶使用，不直接影響業(yè)務(wù)，或后續(xù)需要推動下線的系統(tǒng)。

分組部署

S1 服務(wù)是公司的核心服務(wù)，是重點保障的對象，需保障其不被非核心服務(wù)流量意外沖擊。

S1 服務(wù)分組部署，分為 Stable 和 Standalone 兩套環(huán)境
非核心服務(wù)調(diào)用 S1 服務(wù)流量路由到 Standalone 環(huán)境
S1 服務(wù)調(diào)用非核心服務(wù)需配置熔斷策略

多種限流熔斷能力建設(shè)

我們建設(shè)的高可用平臺能力

部分限流效果圖

預(yù)熱圖示

排隊等待

預(yù)熱+排隊

高可用平臺圖示

中間件全部接入
動態(tài)配置實時生效
每個資源和 IP 節(jié)點詳細流量

總結(jié)

哪些是我們的關(guān)鍵指標，哪些是我們的次要指標，這是消息治理的首要問題
哪些是我們的核心服務(wù)，哪些是我們的非核心服務(wù)，這是服務(wù)治理的首要問題
源碼&實戰(zhàn) 是一種比較好的工作學(xué)習(xí)方法。