得物容器SRE探索與實(shí)踐
0、前言
關(guān)于什么是SRE,以及在業(yè)務(wù)上有哪些具體的輸出,網(wǎng)上資料眾多但都只是對(duì)基本概念做描述。那容器SRE究竟要怎么結(jié)合業(yè)務(wù),得物容器SRE又有哪些最佳實(shí)踐,本文就得物容器SRE的一些事情向大家做介紹。
1、SRE定義
穩(wěn)定性工程師,用軟件工程解決復(fù)雜的運(yùn)維問(wèn)題,50%的時(shí)間用于運(yùn)維瑣事,50%的時(shí)間用于軟件工程保障業(yè)務(wù)的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性,包括開(kāi)發(fā)監(jiān)控,日志,告警系統(tǒng),業(yè)務(wù)性能調(diào)優(yōu)等
2、對(duì)于SRE的理解
2.1 SRE的監(jiān)控和Oncall應(yīng)急響應(yīng)
2.1.1 一個(gè)團(tuán)隊(duì) Oncall 至多需要兩個(gè)人 (另外一個(gè)是新手 shadow),oncall人員需要具備以下能力:
(a)清晰的問(wèn)題升級(jí)路線(xiàn)
(b)清晰定義的應(yīng)急事件處理步驟
(c) 監(jiān)控巡檢,如下:
查看監(jiān)控,分析服務(wù)可用性下降或者耗時(shí)增加等影響服務(wù)質(zhì)量的問(wèn)題的根部原因。
- 2. 整理以上事件的數(shù)據(jù)
- 3. 分析根本原因,優(yōu)化并且解決(運(yùn)維手段,代碼,或者腳本 / 代碼自動(dòng)化運(yùn)維手段)
- 2.1.2 遇到重大故障時(shí)的各種重要角色
- IC(Incident Commander):故障指揮官,這個(gè)角色是整個(gè)指揮體系的核心,最重要的職責(zé)是組織和協(xié)調(diào),而非執(zhí)行,下面所有角色都要接受他的指令并嚴(yán)格執(zhí)行。
- CL(Communication Lead):溝通引導(dǎo),負(fù)責(zé)對(duì)內(nèi)和對(duì)外的信息收集及通報(bào),這個(gè)角色一般相對(duì)固定,由技術(shù)支持、QA或者是某個(gè)SRE來(lái)承擔(dān),要求溝通表達(dá)能力要比較好。
- OL(Operations Lead):運(yùn)維指揮,負(fù)責(zé)指揮或指導(dǎo)各種故障預(yù)案的執(zhí)行和業(yè)務(wù)恢復(fù)。
- IR(Incident Responders):即所有需要參與到故障處理中的各類(lèi)人員,真正的故障定位和業(yè)務(wù)恢復(fù)都是他們來(lái)完成的,如具體執(zhí)行的SRE、運(yùn)維、業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)、平臺(tái)開(kāi)發(fā)、DBA,甚至是QA
2.2 SLO和SLA制定和保障
100%穩(wěn)定的系統(tǒng)是不存在的
- 服務(wù)質(zhì)量指標(biāo) SLI(indicator):量化指標(biāo),包括延遲、吞吐量、錯(cuò)誤率、可用性、持久性等
- 指標(biāo)不宜過(guò)多,應(yīng)關(guān)注用戶(hù)的真實(shí)需求
- 常用的指標(biāo)度量應(yīng)該盡量標(biāo)準(zhǔn)化(如時(shí)間間隔、頻率等)
- 服務(wù)質(zhì)量目標(biāo) SLO(Objective):對(duì)特定 SLI 的目標(biāo)值
- 服務(wù)質(zhì)量協(xié)議 SLA(Aggrement):與用戶(hù)間的明確協(xié)議,一般伴隨著代價(jià)
- 維護(hù)服務(wù)可用性的成本不是線(xiàn)性增長(zhǎng)的,到一定程度,增加一個(gè)9可能需要10倍100倍的成本,通過(guò)SLO讓成本和收益取得很好的平衡,假設(shè)一個(gè)業(yè)務(wù)增加SLO等級(jí),可以計(jì)算一下需要的成本和帶來(lái)的收益,如果得不償失就可以不用增加SLO等級(jí)
2.3 變更管理
- SRE的經(jīng)驗(yàn)大概 70% 的生產(chǎn)事故由某種部署的變更而觸發(fā)
- 變更管理的最佳實(shí)踐:
- 1. 采用漸進(jìn)式發(fā)布機(jī)制
- 2. 迅速而準(zhǔn)確地檢測(cè)到問(wèn)題的發(fā)生
- 3. 當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),安全迅速地回退改動(dòng)
2.4 容量規(guī)劃
- 容量規(guī)劃必需步驟:
- 必須有一個(gè)準(zhǔn)確的自然增長(zhǎng)需求預(yù)測(cè)模型,需求預(yù)測(cè)的時(shí)間應(yīng)該超過(guò)資源獲取的時(shí)間。
- 規(guī)劃中必須有準(zhǔn)確的非自然增長(zhǎng)的需求來(lái)源的統(tǒng)計(jì)。
- 必須有周期性壓力測(cè)試,以便準(zhǔn)確地將系統(tǒng)原始資源信息與業(yè)務(wù)容量對(duì)應(yīng)起來(lái)
2.5 監(jiān)控系統(tǒng)
- SRE的四個(gè)黃金指標(biāo)是構(gòu)建成功的監(jiān)控和告警系統(tǒng)的一些基本原則和最佳實(shí)踐
- 延遲:延遲是信息發(fā)送方和接收方之間的時(shí)間延遲,以毫秒(ms)為單位。而原因往往是由于數(shù)據(jù)包丟失網(wǎng)絡(luò)擁塞和網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)造成的,稱(chēng)為“數(shù)據(jù)包延遲差異”延遲對(duì)客戶(hù)體驗(yàn)有直接影響,轉(zhuǎn)化為成功請(qǐng)求的延遲和失敗請(qǐng)求的延遲。
- 流量:流量是系統(tǒng)工作量帶來(lái)的壓力。它通過(guò)每秒查詢(xún)數(shù)(QPS)或每秒事務(wù)數(shù)(TPS)來(lái)衡量。企業(yè)通過(guò)數(shù)量來(lái)衡量這一點(diǎn):關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)(KPI)是在給定時(shí)間來(lái)到站點(diǎn)的人數(shù)。這與商業(yè)價(jià)值有直接關(guān)系。
- 錯(cuò)誤:錯(cuò)誤是根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)中發(fā)生的錯(cuò)誤來(lái)衡量的。被認(rèn)為是服務(wù)錯(cuò)誤率的重要指標(biāo)!有兩類(lèi)錯(cuò)誤:顯式錯(cuò)誤,如失敗的HTTP請(qǐng)求(500個(gè)錯(cuò)誤代碼,例如);隱含錯(cuò)誤是成功的響應(yīng),但內(nèi)容錯(cuò)誤或響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。
- 飽和度:飽和度定義了服務(wù)的過(guò)載程度。它衡量系統(tǒng)利用率,強(qiáng)調(diào)服務(wù)的資源和整體容量。這通常適用于CPU利用率、內(nèi)存使用、磁盤(pán)容量和每秒操作數(shù)等資源。儀表板和監(jiān)控警報(bào)是幫助你密切關(guān)注這些資源并幫助你在容量飽和之前主動(dòng)調(diào)整容量的理想工具
2.6 可靠性衡量
- 可靠性是MTTF(平均失敗時(shí)間)和MTTR(平均恢復(fù)時(shí)間)的函數(shù)。評(píng)價(jià)一個(gè)團(tuán)隊(duì)將系統(tǒng)恢復(fù)到正常情況的最有效指標(biāo),就是MTTR。
- 任何需要人工操作的事情都只會(huì)延長(zhǎng)恢復(fù)時(shí)間。一個(gè)可以自動(dòng)恢復(fù)的系統(tǒng)即使有更多的故障發(fā)生,也要比事事都需要人工干預(yù)的系統(tǒng)可用性更高
3、得物容器SRE的實(shí)踐
3.1 Oncall應(yīng)急響應(yīng)的總結(jié)
Oncall是直接體現(xiàn)SRE價(jià)值所在,能夠直接影響MTTR時(shí)間的主要核心系數(shù),一個(gè)好的Oncall甚至可以幫助公司挽回很多資損甚至是公司的形象,所以O(shè)ncall是每個(gè)SRE最重要的工作。
我們有自己的Oncall機(jī)制、適用范圍、人員構(gòu)成、復(fù)盤(pán)跟進(jìn)、不同場(chǎng)景會(huì)邀請(qǐng)不同隊(duì)員參與排障。有基本的故障處理原則,事故處理后的閉環(huán)。下圖為整個(gè)Oncall流程的進(jìn)行方式:
當(dāng)然每次都只是處理故障,恢復(fù)后不做總結(jié)歸納是不會(huì)有任何沉淀的,容器SRE會(huì)記錄每次有意義的故障進(jìn)行文案撰寫(xiě)并在故障中總結(jié)現(xiàn)有系統(tǒng)存在的工具類(lèi)、平臺(tái)類(lèi)、代碼類(lèi)隱患點(diǎn),分等級(jí)高中低進(jìn)行推進(jìn)push幫助業(yè)務(wù),基架不斷完善系統(tǒng)健壯性;
3.2 一次容器故障的分享
3.2.1 延遲問(wèn)題背景:
某天下午SRE側(cè)開(kāi)始陸續(xù)接到業(yè)務(wù)研發(fā)反饋redisRT 增長(zhǎng)導(dǎo)致超時(shí),其中某服務(wù)有多個(gè) pod 存在redis RT 突增導(dǎo)致部分請(qǐng)求超時(shí)(截圖如下)
經(jīng)過(guò)了一系列的驅(qū)逐與資源規(guī)整等止血操作后,該故障在30分鐘后恢復(fù)。在這種場(chǎng)景下排查根因通常是一個(gè)很辣手的問(wèn)題,因?yàn)榈谝滑F(xiàn)場(chǎng)很難在短時(shí)間內(nèi)再進(jìn)行模擬、恢復(fù),第二在生產(chǎn)環(huán)境下不易做太多的測(cè)試工作。這種背景下就要發(fā)揮SRE的價(jià)值了。下面是敘述我們整個(gè)問(wèn)題的排查思路與過(guò)程,希望能給大家一些借鑒。
3.2.2 問(wèn)題排查思路:
排障過(guò)程描述只是說(shuō)了一個(gè)思路,部分時(shí)間點(diǎn)可能和故障產(chǎn)生的時(shí)間重合
先排查是否是網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題引起的,當(dāng)問(wèn)題發(fā)現(xiàn)解決后后我們梳理了對(duì)應(yīng)的宿主機(jī)的信息,想發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律來(lái)確認(rèn)故障的根因;
圖上可見(jiàn),這三臺(tái)并不是一個(gè)網(wǎng)段的,唯一相同的也就是同一個(gè)區(qū)域,這個(gè)范圍較大,不像是一個(gè)局部事件。所以我優(yōu)先想到了云商故障;
為了進(jìn)一步確認(rèn)問(wèn)題,我將對(duì)故障的 ecs ID 給到了阿里并進(jìn)行了一個(gè)授權(quán),隨后還拉群做了語(yǔ)音討論
接下來(lái)是整個(gè)根因排查分析:
- 排除鏈路問(wèn)題
翻閱故障時(shí)的監(jiān)控發(fā)現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)耗時(shí)在故障時(shí)間點(diǎn)附近比較平穩(wěn)、經(jīng)過(guò)和阿里內(nèi)部監(jiān)控的核對(duì),當(dāng)時(shí)問(wèn)題宿主機(jī)網(wǎng)絡(luò)延遲在故障時(shí)間點(diǎn)延遲僅從 2ms 增加到 4ms 所以可以排除是由于網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題導(dǎo)致的
- 發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象
node監(jiān)控有大量的異常包,drop 計(jì)數(shù)異常,常規(guī)情況下應(yīng)該為0(上圖),我們對(duì)這些drop 包做了分析(下圖)發(fā)現(xiàn)Drop 的統(tǒng)計(jì)數(shù)非常高,同時(shí)tcpofo,tcprcvq這兩個(gè)指標(biāo)指向了TCP內(nèi)存限制,需要擴(kuò)充內(nèi)存空間。
為了更進(jìn)一步知道根因所在,我們又去觀察了對(duì)應(yīng)的 io夯、調(diào)度(任務(wù)等待)、 夯?。☉?yīng)用進(jìn)程鎖)、用戶(hù)態(tài)內(nèi)存等待、網(wǎng)絡(luò) (系統(tǒng) 5狀態(tài)分類(lèi)左圖) (這里第一步已經(jīng)排除了“網(wǎng)絡(luò)”故障所以這里做了刪除線(xiàn)處理),可以看到排查到io等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)(下圖)
- 深挖排查到IO平均等待時(shí)間上存在問(wèn)題
IO平均等待時(shí)間在秒級(jí)以上,遠(yuǎn)超了正常范圍,故開(kāi)始排查percpu iowait 狀況。經(jīng)過(guò)一系列的操作最終我們使用sls 導(dǎo)入tidb 的方法數(shù)據(jù)做了一個(gè)可視化;
我們對(duì)那些 CPU iowait 比較高的篩選出來(lái),看看能不能找到對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)(當(dāng)時(shí)就懷疑是不是由于混部原因?qū)е碌模┑钦伊艘蝗](méi)有發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題。
3.2.3 最終根因定位:
繞了一圈發(fā)現(xiàn)線(xiàn)索又?jǐn)嗔?,還是回到那個(gè)TCP 內(nèi)存限制的問(wèn)題,為什么會(huì)判斷tcpofodrop 指標(biāo)會(huì)與tcp_mem 有關(guān)呢?可以直接看代碼邏輯
內(nèi)核源碼網(wǎng)站推薦https://lxr.missinglinkelectronics.com/linux+v4.19/net/ipv4/tcp_input.c#L4459
(一個(gè)展示源代碼存儲(chǔ)庫(kù)的軟件工具集)
上面的邏輯簡(jiǎn)單敘述:TCP的核心預(yù)分配緩存額度函數(shù)為tcp_try_rmem_schedule,如果無(wú)法分配緩存額度,將首先調(diào)用tcp_prune_queue函數(shù)嘗試合并sk_receive_queue中的數(shù)據(jù)包skb以減少空間占用,如果空間仍然不足,最后調(diào)用tcp_prune_ofo_queue函數(shù)清理亂序數(shù)據(jù)包隊(duì)列 (out_of_order_queue)。簡(jiǎn)單說(shuō):如果內(nèi)存分配失敗,對(duì)應(yīng)drop計(jì)數(shù)就會(huì)遞增
另外當(dāng)時(shí)我們也發(fā)現(xiàn)了dmesg日志里tcp oom的日志,如下圖所示
于是就搜了一些實(shí)踐準(zhǔn)備將線(xiàn)上連接數(shù)比較高的那幾臺(tái)機(jī)器做一個(gè)替換處理試試
當(dāng)時(shí)想準(zhǔn)備替換的配置(當(dāng)時(shí)這個(gè)調(diào)整低于線(xiàn)上目前的值)
當(dāng)時(shí)線(xiàn)上內(nèi)存
在check這些參數(shù)的過(guò)程中突然就發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題,我們線(xiàn)上的參數(shù)換算成內(nèi)存值是48G左右,已經(jīng)算大了,可以想象一下 tcp 鏈接總的內(nèi)存已經(jīng)用了48G!這部分還不光是網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)只是一個(gè) TCP 鏈接,我們就有 ss 看了下當(dāng)時(shí)的鏈接情況:
通常出現(xiàn)這種情況的原因有以下兩種:1、應(yīng)用沒(méi)有正確close他的socket進(jìn)程 2、沒(méi)有處理異常情況下的socket??
感興趣的同學(xué)可以看下這個(gè)文檔(推薦)
??https://stackoverflow.com/questions/38837724/linux-too-many-closed-connections??
然后我們?cè)趺凑业绞钦l(shuí)呢?通常情況下可以這么理解,一個(gè) soket 就是一個(gè) fd (句柄),對(duì)應(yīng)soket 大必然fd 也大?。ㄒ?yàn)閘inux 一切皆文件)隨后我們用了 for 循環(huán)查找對(duì)應(yīng)的/proc 下的文件數(shù)量,結(jié)果如下:
附上命令參考:
為了確認(rèn)又去容器中查看,確認(rèn)無(wú)疑!
拉了對(duì)應(yīng)引用的負(fù)責(zé)人后將結(jié)果反饋,業(yè)務(wù)得到信息后立即響應(yīng)并將自己的應(yīng)用做了下線(xiàn)處理,隨后觀察指標(biāo)立馬恢復(fù)了 - 破案~
這次故障我們深刻反省,同事建議將我們的系統(tǒng)參數(shù)的監(jiān)控覆蓋完全,所以之后我們立即就成立了一個(gè)項(xiàng)目,優(yōu)化推進(jìn)監(jiān)控覆蓋
3.3 容器底層對(duì)于內(nèi)核參數(shù)監(jiān)控與優(yōu)化
繼上文說(shuō)到的故障后,我們意識(shí)到了容器監(jiān)控上的不足故成立了專(zhuān)項(xiàng)來(lái)做內(nèi)核參數(shù)上的監(jiān)控。但是內(nèi)核參數(shù)上千個(gè)我們?cè)趺磥?lái)做?
3.3.1 圈定監(jiān)控指標(biāo)范圍
所以第一步就是完成內(nèi)核指標(biāo)羅列范圍。我們對(duì)以往的故障和反饋分析來(lái)看,網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生較為頻繁,所以范圍圈定為宿主機(jī)網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)為主;網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)在系統(tǒng)中主要由/proc/net/netstat提供,所以我們羅列了他所提供的所有指標(biāo);(如圖是netstat的所有指標(biāo))
3.3.2 內(nèi)核指標(biāo)的采集實(shí)現(xiàn)
有了范圍我們要制定采集方案有些是node-export需要特殊配置才能采集到的具體方案;比如下面要增加netstat的監(jiān)控是需要啟用node-export對(duì)應(yīng)的擴(kuò)展包
第二個(gè)就是通過(guò)開(kāi)源的采集組件監(jiān)控不到的數(shù)據(jù)比如tcp.socket.mem這部分只能靠自己開(kāi)發(fā)完成。如下圖通常采用截取字段方式將os的狀態(tài)指標(biāo)采集到
3.3.3 指標(biāo)的展示可視化
有了采集后就是完成指標(biāo)的展示與統(tǒng)計(jì),我們通過(guò)/proc/net/netstat獲取到了46個(gè)網(wǎng)絡(luò)指標(biāo),同時(shí)也借鑒了業(yè)內(nèi)的最佳實(shí)踐總共55個(gè)指標(biāo)的羅列與代表的意義,并將各內(nèi)核常見(jiàn)參數(shù) 含義及公式形成文檔,解決了很多參數(shù)不目的不明確的問(wèn)題,下圖是我們展示這些指標(biāo)的案例截圖
3.3.4 場(chǎng)景分類(lèi)逐個(gè)優(yōu)化
完成了展示后,我們就需要對(duì)這些核心內(nèi)核指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行分類(lèi)(這些指標(biāo)存在問(wèn)題可能會(huì)影響業(yè)務(wù)正常運(yùn)行)
以上55個(gè)指標(biāo)大多為輔助定位的指標(biāo),作為業(yè)務(wù)類(lèi)型不同,關(guān)注的指標(biāo)與內(nèi)核參數(shù)的調(diào)整是有區(qū)別的
通用類(lèi)型default資源池模型;(注重并發(fā),多鏈接,多請(qǐng)求的場(chǎng)景)監(jiān)控參考如下:監(jiān)控統(tǒng)計(jì)可以看到資源使用比較平均,需要均衡的參數(shù)配置
參數(shù) | 作用 | 是否合理 | 備注 |
vm.min_free_kbytes | 用于保留空閑內(nèi)存最小值 | redhat官方建議小于5%,但沒(méi)有給出最小值,參考網(wǎng)上建議一般設(shè)置為總內(nèi)存的2% | 如果過(guò)大,會(huì)導(dǎo)致空閑內(nèi)存過(guò)多,浪費(fèi)內(nèi)存,并且可能會(huì)頻繁觸發(fā)oom;過(guò)小可能會(huì)導(dǎo)致觸發(fā)程序direct claim,從而導(dǎo)致應(yīng)用hang住 |
fs.file-max | 系統(tǒng)級(jí)的進(jìn)程可打開(kāi)句柄數(shù) | 合理 | 通過(guò)/proc/sys/fs/file-nr可以看當(dāng)前打開(kāi)句柄占用比 |
net.netfilter.nf_conntrack_max | 連接跟蹤表上限 | 偏大但無(wú)副作用 | 連接跟蹤自身占用內(nèi)存空間不大,但實(shí)際要考慮的資源負(fù)載,一臺(tái)機(jī)器并發(fā)上百萬(wàn)時(shí) |
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog | 影響系統(tǒng)半連接全連接隊(duì)列大小 | 合理 | 從當(dāng)前收集的tcp各種指標(biāo)看,沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)隊(duì)列滿(mǎn)的情況 |
net.ipv4.tcp_rmem/wmem | 每個(gè)tcp socket的讀寫(xiě)緩沖區(qū)大小 | 待觀察-目前合理 | 涉及到net.ipv4.tcp_rmem irate(node_netstat_TcpExt_PruneCalled{instance=~"$instance",job=~"$job"}[5m]) 歷史上有大量上報(bào)的數(shù)據(jù) |
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets | 當(dāng)前系統(tǒng)允許最大的time_wait狀態(tài)的tcp連接數(shù) | 偏大 (考慮到內(nèi)存不緊張暫時(shí)不做修改) | 當(dāng)一個(gè)客戶(hù)端有20w以上的tw時(shí),可用端口,句柄資源存在較多浪費(fèi) |
算法類(lèi)型高密度計(jì)算類(lèi)型資源池;(主動(dòng)睡眠,被動(dòng)睡眠,看調(diào)度延時(shí),cpu消耗在用戶(hù)態(tài)還是內(nèi)核態(tài))監(jiān)控參考如下:監(jiān)控統(tǒng)計(jì)可以看到 cpu大多使用率較高
參數(shù) | 作用 | 是否合理 | 備注 |
各cpu核心中斷是否均衡 | 用于確定是否存在網(wǎng)卡存在硬件問(wèn)題,從而導(dǎo)致cpu熱點(diǎn) | 均衡 | |
cpu整體負(fù)載是否超過(guò)cpu核心 | 負(fù)載過(guò)高時(shí)任務(wù)調(diào)度可能存在延遲 | 中等 | - |
是否有跨numa | 跨numa會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存訪(fǎng)問(wèn)延遲增加 | 單node節(jié)點(diǎn) | - |
cs上下文切換(nvcswch) | 非自愿進(jìn)程切換 | 合理 | 如果頻繁出現(xiàn),說(shuō)明分配的cpu資源不夠,存存資源爭(zhēng)搶 |
大數(shù)據(jù)類(lèi)型 專(zhuān)有集群資源池;(關(guān)注網(wǎng)絡(luò)IO,磁盤(pán)IO,文件系統(tǒng)cache,網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)大)監(jiān)控參考如下:監(jiān)控統(tǒng)計(jì)可以看到網(wǎng)絡(luò)上開(kāi)銷(xiāo)較大
參數(shù) | 作用 | 是否合理 | 備注 |
net.netfilter.nf_conntrack_max | 連接跟蹤表上限 | 偏大但無(wú)副作用 | 連接跟蹤自身占用內(nèi)存空間不大,但實(shí)際要考慮的資源負(fù)載,一臺(tái)機(jī)器并發(fā)上百萬(wàn)時(shí) |
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog | 影響系統(tǒng)半連接全連接隊(duì)列大小 | 合理 | 從當(dāng)前收集的tcp各種指標(biāo)看,沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)隊(duì)列滿(mǎn)的情況 |
net.ipv4.tcp_rmem/wmem | 每個(gè)tcp socket的讀寫(xiě)緩沖區(qū)大小 | 待觀察-目前合理 | 涉及到net.ipv4.tcp_rmem irate(node_netstat_TcpExt_PruneCalled{instance=~"$instance",job=~"$job"}[5m]) 歷史上有大量上報(bào)的數(shù)據(jù) |
/proc/sys/vm/dirty_ratio | 控制內(nèi)存臟頁(yè)百分比 | 建議適當(dāng)提高并觀察 | (目前io寫(xiě)入寫(xiě)出量比較大)vmstat |
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets | 當(dāng)前系統(tǒng)允許最大的time_wait狀態(tài)的tcp連接數(shù) | 偏大 (考慮到內(nèi)存不緊張暫時(shí)不做修改) | 當(dāng)一個(gè)客戶(hù)端有20w以上的tw時(shí),可用端口,句柄資源存在較多浪費(fèi) |
3.3.5 參數(shù)優(yōu)化管理與兜底保障
然后我們就對(duì)這三個(gè)類(lèi)型的主機(jī)分別做了參數(shù)調(diào)整和鋪平,由于文章長(zhǎng)度關(guān)系親,就不做詳細(xì)描述了。完成了調(diào)整后我們?cè)趺慈ゾS護(hù)和管理這些內(nèi)核參數(shù)呢?這里我們對(duì)內(nèi)核參數(shù)管理也做了一個(gè)方案,保障這次治理后是長(zhǎng)久有效的。具體的流程如下:
有整理出的內(nèi)核指標(biāo)后還會(huì)通過(guò)日常的監(jiān)控、巡檢對(duì)某些需要調(diào)整的內(nèi)核參數(shù)做出修改,由于是wget統(tǒng)一拉取的,所以在update的時(shí)候只要通過(guò)修改oss里面的批量類(lèi)型init.sh就可以做到了,不需要修改每一個(gè)資源池配置
為了更安全起見(jiàn),我們還做了內(nèi)核初始化兜底保障功能,當(dāng)然我們?cè)谝酝慕?jīng)歷中發(fā)現(xiàn),有些節(jié)點(diǎn)會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)變更等原因拉不到oss的初始化文件,且Ali沒(méi)有這塊初始化的提示,所以kube-node會(huì)有一個(gè)初始化的兜底,如果節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)初始化失敗會(huì)檢測(cè)到對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)并將其修改為正常值
整套上線(xiàn)后,我們配置了7個(gè)監(jiān)控告警項(xiàng),在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)5次以上隱患問(wèn)題提前在故障發(fā)生前就預(yù)先進(jìn)行了處理,保障了產(chǎn)線(xiàn)的穩(wěn)定性運(yùn)行。至此,整個(gè)故障算是畫(huà)上了圓滿(mǎn)的句號(hào)
3.4 容器安全的一些保障
上面正好說(shuō)到兜底保障,其實(shí)我們?cè)谡麄€(gè)容器集群里部署有多個(gè)保護(hù)系統(tǒng),下面我就舉例一個(gè)防誤刪場(chǎng)景的方案。
3.4.1 簡(jiǎn)介業(yè)內(nèi)防控體系
首先我們來(lái)參考下某知名大廠的防控體系
從架構(gòu)看來(lái),大致分為三大塊:權(quán)限、風(fēng)控、流控
權(quán)限管控:
2018年某大廠整體架構(gòu)開(kāi)始往社區(qū)K8S方向遷移。遷移是個(gè)非常漫長(zhǎng)的過(guò)程,需要考慮很多的細(xì)節(jié)。最開(kāi)始自然是K8S權(quán)限體系管控問(wèn)題,不同BU、不同平臺(tái)、基礎(chǔ)組件,都要跟新的ASI對(duì)接,第一件事情就是 申請(qǐng)項(xiàng)目專(zhuān)用賬號(hào) 。當(dāng)時(shí)SRE開(kāi)了個(gè)Git倉(cāng)庫(kù),專(zhuān)門(mén)用于各個(gè) 基礎(chǔ)業(yè)務(wù)方 提交 賬號(hào)申請(qǐng)信息,格式是按照 K8S標(biāo)準(zhǔn)權(quán)限資源 進(jìn)行提交。
除了 RBAC,SRE還管控 CRD、WebHook 、Kubeconfig 等核心資源
風(fēng)險(xiǎn)控制Webhook風(fēng)控:
不同平臺(tái)方、業(yè)務(wù)方一般在自己的前端或者后端都有對(duì)應(yīng)的邏輯進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制。但是也搞不好業(yè)務(wù)方在邏輯上存在Bug或者不夠完善的地方,因此在最基礎(chǔ)的底層上,需要有個(gè)SRE的WebHook對(duì)所有請(qǐng)求進(jìn)行攔截校驗(yàn)兜底。
流量控制K8S-Defender
阿里搞的 K8S防火墻主要針對(duì)于API流量風(fēng)控,早期是Webhook機(jī)制實(shí)現(xiàn),但是K8S-Webhook天然存在一些缺陷,比如無(wú)法站起全局視角進(jìn)行精準(zhǔn)流控,因此后面是獨(dú)立出來(lái)了。做成了C/S模型,但需要強(qiáng)制讓所有接入ASI的基礎(chǔ)組件在關(guān)鍵的位置統(tǒng)一使用 Defender 做K8S流量風(fēng)制,這個(gè)目前在得物這個(gè)階段很難推得動(dòng),所以可以降級(jí)到Webhook機(jī)制去實(shí)現(xiàn)。
他山之石,可以攻玉。我們可以參考
3.4.2 得物現(xiàn)在防護(hù)具備的功能
3.4.2.1 Namespace 防誤刪:
這里分為硬性和軟性?xún)煞N方式。
對(duì)于核心的Namespace,例如 kube-system、monitoring。不應(yīng)該以任何理由刪除,這類(lèi)Namespace可以 普通賬號(hào)直接鎖死,即便你RBAC里面擁有刪除NS的權(quán)限,就不允許刪除。
對(duì)于 Addons 或者 純業(yè)務(wù)類(lèi)型的Namespace,因?yàn)榭赡艹霈F(xiàn)調(diào)試場(chǎng)景,比如:調(diào)試或者測(cè)試某個(gè)復(fù)雜的Addons組件,因?yàn)闋可娴教嗟呐渲煤唾Y源,過(guò)程中已經(jīng)混亂不堪,想徹底干凈地重裝一遍,回到初始狀態(tài)。這種情況下是需要利用K8S級(jí)聯(lián)刪除特性,把該Namespace包括下面所有資源清理一次。如果鎖死該Namespace,業(yè)務(wù)方遇到這種情況,就會(huì)很麻煩,所以這個(gè)場(chǎng)景走 硬性防刪 就不是明智之舉。
相對(duì)于硬性防刪,我們引入了軟性防刪策略。也就是對(duì)于非核心的Namespace,在一定的時(shí)間內(nèi),我們對(duì)刪除的請(qǐng)求做計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì),在沒(méi)達(dá)到閥值之前,會(huì)一直拒絕刪除。并在返回的結(jié)果上給予風(fēng)險(xiǎn)提示,如果N秒內(nèi)再提交X次,則真的執(zhí)行刪除動(dòng)作。這種方式對(duì)業(yè)務(wù)方明顯會(huì)更加友好一些,一方面起到了一定防誤刪效果,另一方面也不至于在你真正想刪除的時(shí)候刪不掉。
另外我們還開(kāi)發(fā)了一種策略,專(zhuān)門(mén)針對(duì)批量刪除Namespace的場(chǎng)景。對(duì)于我們目前Namespace的使用方式是不合理的,說(shuō)不定哪天可能會(huì)對(duì)Namespace做治理,以域的方式來(lái)確定Namespace。這個(gè)時(shí)候就會(huì)涉及到大量Namespace的清理工作。這種合法的刪除,如果不斷地被Webhook攔截中斷,這不是個(gè)合理的設(shè)計(jì)。所以我們支持以管控標(biāo)降級(jí)策略,也就是給對(duì)應(yīng)的Namespace打一個(gè)管控標(biāo),則Webhook對(duì)這類(lèi)Namespace就主動(dòng)做降級(jí)處理,不再校驗(yàn)攔截。這樣運(yùn)維就可以正常地做批量刪除動(dòng)作。
3.4.2.2 NS-CRD|CR 防誤刪:
K8S WebHook 機(jī)制,是可以對(duì)任意帶Namespace的CRD|CR進(jìn)行攔截。其攔截邏輯是可以共享的,只是資源類(lèi)型不一樣。所以我們可以動(dòng)態(tài)配置,攔截邏輯對(duì)哪些資源生效。
支持 Ingress、WorkLoad、Service、ConfigMap、Secret、Pod ... 類(lèi)型資源,并支持標(biāo)簽篩選能力
3.4.2.3 高危配置校驗(yàn):
對(duì)于 Ingress 規(guī)則配置比較復(fù)雜,很多初學(xué)者會(huì)犯一些低級(jí)錯(cuò)誤。比如:rule.host 配置為 '*' ,這意味著該規(guī)則匹配所有域名,所有請(qǐng)求都會(huì)過(guò)這條規(guī)則進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),顯然生產(chǎn)環(huán)境這種配置是不合理的。而且一旦配置上可能會(huì)覆蓋掉大量的rule,導(dǎo)致生產(chǎn)故障。所以這類(lèi)低級(jí)錯(cuò)誤配置一定要攔截,不允許配置。
這里就簡(jiǎn)單畫(huà)下方案圖,大致基本借助于webhook的能力,對(duì)一些刪除動(dòng)作的時(shí)候加強(qiáng)校驗(yàn)與攔截的機(jī)制。
4、總結(jié)
上述幾個(gè)案例都是得物容器SRE團(tuán)隊(duì)在日常工作中真實(shí)發(fā)生的事件,覆蓋的也只是多項(xiàng)工作中的冰山一角,寫(xiě)這篇文章也是想讓大家認(rèn)知到我們團(tuán)隊(duì),了解我們?nèi)萜鱏RE。由于篇幅有限其余細(xì)節(jié)不再展開(kāi)了,大家有疑問(wèn)歡迎找我討論。同時(shí)也歡迎對(duì)容器/云原生/SRE 等領(lǐng)域感興趣的同學(xué)加入我們。
我們是得物容器SRE團(tuán)隊(duì)。
我們團(tuán)隊(duì)的宗旨是為全司提供穩(wěn)定、高效、安全的支撐和服務(wù)。
服務(wù)項(xiàng)目:業(yè)務(wù)穩(wěn)定性保障,線(xiàn)上業(yè)務(wù)系統(tǒng)變更,業(yè)務(wù)性能&狀態(tài)監(jiān)控,容量評(píng)估;核心業(yè)務(wù)場(chǎng)景梳理,識(shí)別關(guān)鍵鏈路和關(guān)鍵接口,制定服務(wù)保障預(yù)案,對(duì)關(guān)鍵鏈路實(shí)施故障演練,確保服務(wù)的連續(xù)性。得物容器化集群維護(hù)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)以及系統(tǒng)基礎(chǔ)組件維護(hù)。保障基礎(chǔ)環(huán)境的穩(wěn)定、高效,并提供豐富的工具和平臺(tái)提升系統(tǒng)的自動(dòng)化、可視化、智能化。