基礎(chǔ)設(shè)施即代碼 云服務(wù)器管理

第 一部分　基礎(chǔ)
第　1章 挑戰(zhàn)與原則　3
1．1　為什么采用基礎(chǔ)設(shè)施即代碼　3
1．2　什么是基礎(chǔ)設(shè)施即代碼　4
1．3　動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的挑戰(zhàn)　5
1．3．1　服務(wù)器蔓延　5
1．3．2　配置漂移　6
1．3．3　雪花服務(wù)器　6
1．3．4　脆弱的基礎(chǔ)設(shè)施　7
1．3．5　自動(dòng)化恐懼癥　7
1．3．6　侵蝕　8
1．4　基礎(chǔ)設(shè)施即代碼的原則　8
1．4．1　系統(tǒng)能夠輕松復(fù)制　8
1．4．2　系統(tǒng)是用完可扔的　9
1．4．3　系統(tǒng)是一致的　10
1．4．4　過程是可重復(fù)的　10
1．4．5　設(shè)計(jì)經(jīng)常變更　10
1．5　實(shí)踐　11
1．5．1　使用定義文件　11
1．5．2　自文檔化的系統(tǒng)和流程　11
1．5．3　一切版本化　12
1．5．4　持續(xù)測試系統(tǒng)和流程　13
1．5．5　小的變更，而不是批量變更　13
1．5．6　讓服務(wù)持續(xù)可用　13
1．6　反脆弱性：超越“穩(wěn)健性”　14
1．7　結(jié)語　15
1．8　下一步　15
第　2章 動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)　16
2．1　什么是動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)　16
2．2　對動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)的要求　17
2．2．1　可編程　17
2．2．2　按需獲取　19
2．2．3　自服務(wù)　19
2．3　平臺(tái)提供的基礎(chǔ)設(shè)施資源　19
2．3．1　計(jì)算資源　20
2．3．2　存儲(chǔ)資源　20
2．3．3　網(wǎng)絡(luò)資源　22
2．4　動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)的類型　23
2．4．1　公有IaaS云　23
2．4．2　社區(qū)IaaS云　23
2．4．3　私有IaaS云　23
2．4．4　反模式：手搖云　24
2．4．5　混合云服務(wù)　24
2．4．6　裸機(jī)云　24
2．5　如何選擇動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)　25
2．5．1　公有還是私有　25
2．5．2　云的可移植性　27
2．6　與云和虛擬化的“機(jī)械通感”　29
2．7　結(jié)語　30
第3章　基礎(chǔ)設(shè)施定義工具　31
3．1　選擇基礎(chǔ)設(shè)施即代碼的工具　31
3．1．1　需求：腳本接口　32
3．1．2　需求：無人值守的命令行工具　32
3．1．3　需求：支持無人值守的執(zhí)行　33
3．1．4　需求：外部化配置　34
3．2　配置定義文件　36
3．3　使用基礎(chǔ)設(shè)施定義工具　37
3．3．1　用過程化腳本置備基礎(chǔ)設(shè)施　38
3．3．2　聲明式定義基礎(chǔ)設(shè)施　40
3．3．3　使用基礎(chǔ)設(shè)施定義工具　41
3．3．4　配置服務(wù)器　41
3．4　配置注冊表　42
3．4．1　輕量級配置注冊表　42
3．4．2　配置注冊表是CMDB嗎　43
3．4．3　CMDB的審計(jì)與修復(fù)反模式　44
3．4．4　CMDB的基礎(chǔ)設(shè)施即代碼方式　44
3．5　結(jié)語　44
第4章　服務(wù)器配置工具　45
4．1　自動(dòng)化服務(wù)器管理的目標(biāo)　45
4．2　具有不同的服務(wù)器管理功能的工具　46
4．2．1　創(chuàng)建服務(wù)器的工具　46
4．2．2　配置服務(wù)器的工具　47
4．2．3　打包服務(wù)器模板的工具　48
4．2．4　在服務(wù)器上運(yùn)行命令的工具　49
4．2．5　從中央注冊中心獲取配置　50
4．3　服務(wù)器變更管理模型　51
4．3．1　臨時(shí)變更管理　51
4．3．2　配置同步　51
4．3．3　不可變的基礎(chǔ)設(shè)施　51
4．3．4　容器化服務(wù)　52
4．4　容器　52
4．4．1　以容器方式和非容器方式管理Ruby應(yīng)用程序　53
4．4．2　容器是虛擬機(jī)嗎　54
4．4．3　使用容器而不是虛擬機(jī)　55
4．4．4　運(yùn)行容器　56
4．4．5　安全和容器　56
4．5　結(jié)語　58
第5　基礎(chǔ)服務(wù)概述　59
5．1　基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)和工具的考慮　59
5．1．1　支持外部配置的工具優(yōu)先　60
5．1．2　假定基礎(chǔ)設(shè)施是動(dòng)態(tài)的工具優(yōu)先　61
5．1．3　具有云兼容許可的產(chǎn)品優(yōu)先　61
5．1．4　支持松耦合的產(chǎn)品優(yōu)先　62
5．2　團(tuán)隊(duì)之間共享服務(wù)　62
5．3　監(jiān)控：告警、指標(biāo)和日志　63
5．3．1　告警：出現(xiàn)問題時(shí)告訴我　64
5．3．2　指標(biāo)：收集和分析數(shù)據(jù)　65
5．3．3　日志聚合和分析　65
5．4　發(fā)現(xiàn)服務(wù)　66
5．4．1　服務(wù)器端的服務(wù)發(fā)現(xiàn)模式　67
5．4．2　客戶端的服務(wù)發(fā)現(xiàn)模式　67
5．5　分布式進(jìn)程管理　67
5．5．1　使用服務(wù)器角色編排進(jìn)程　67
5．5．2　使用容器編排進(jìn)程　67
5．5．3　調(diào)度短期任務(wù)　68
5．5．4　容器編排工具　68
5．6　軟件部署　68
5．6．1　部署流水線軟件　68
5．6．2　打包軟件　69
5．7　結(jié)語　70
第二部分　模式
第6章　置備服務(wù)器的模式　73
6．1　服務(wù)器置備　74
6．1．1　服務(wù)器的生命周期　74
6．1．2　服務(wù)器都承載了什么　77
6．1．3　服務(wù)器上東西的類型　77
6．1．4　服務(wù)器角色　79
6．2　創(chuàng)建服務(wù)器的模式　80
6．2．1　反模式：手動(dòng)制作服務(wù)器　80
6．2．2　實(shí)踐：將服務(wù)器創(chuàng)建參數(shù)放在腳本中　81
6．2．3　反模式：熱克隆服務(wù)器　82
6．2．4　模式：服務(wù)器模板　82
6．2．5　反模式：雪花工廠　82
6．3　引導(dǎo)新服務(wù)器的模式　83
6．3．1　推送引導(dǎo)　83
6．3．2　拉取引導(dǎo)　84
6．3．3　實(shí)踐：對每個(gè)新服務(wù)器實(shí)例進(jìn)行冒煙測試　84
6．4　結(jié)語　85
第7章　管理服務(wù)器模板的模式　86
7．1　供應(yīng)模板：不能讓別人來做嗎　86
7．2　使用模板置備服務(wù)器　87
7．2．1　創(chuàng)建時(shí)置備服務(wù)器　87
7．2．2　在模板中置備　88
7．2．3　平衡模板和創(chuàng)建之間的置備工作　88
7．3　構(gòu)建服務(wù)器模板的流程　89
7．4　原始鏡像　90
7．4．1　反模式：熱復(fù)制服務(wù)器模板　90
7．4．2　基于操作系統(tǒng)安裝鏡像烘焙模板　91
7．4．3　基于供應(yīng)鏡像烘焙模板　91
7．4．4　基于Unikernel構(gòu)建模板　92
7．4．5　在不啟動(dòng)服務(wù)器的情況下自定義服務(wù)器模板　92
7．5　更新服務(wù)器模板　92
7．5．1　重新烘烤模板　93
7．5．2　烘焙新模板　93
7．5．3　版本控制服務(wù)器模板　93
7．6　構(gòu)建基于角色的模板　95
7．6．1　模式：分層模板　95
7．6．2　共享模板的基礎(chǔ)腳本　96
7．7　自動(dòng)化服務(wù)器模板管理　96
7．7．1　在烘焙前自定義服務(wù)器　96
7．7．2　實(shí)踐：自動(dòng)測試服務(wù)器模板　97
7．8　結(jié)語　97
第8章　服務(wù)器更新與變更模式　98
8．1　服務(wù)器變更管理模型　99
8．1．1　臨時(shí)性變更管理　99
8．1．2　持續(xù)配置同步　99
8．1．3　不可變服務(wù)器　99
8．1．4　容器化服務(wù)器　100
8．2　通用模式和實(shí)踐　100
8．2．1　實(shí)踐：最小化服務(wù)器模板　101
8．2．2　實(shí)踐：當(dāng)服務(wù)器模板變更時(shí)更換服務(wù)器　101
8．2．3　模式：鳳凰服務(wù)器　101
8．3　持續(xù)部署的模式與實(shí)踐　102
8．3．1　模式：無主服務(wù)器的配置管理　102
8．3．2　實(shí)踐：應(yīng)用Cron　103
8．3．3　持續(xù)同步流　104
8．3．4　未配置領(lǐng)域　104
8．4　不可變服務(wù)器的模式與實(shí)踐　106
8．4．1　服務(wù)器鏡像作為制品　106
8．4．2　使用不可變服務(wù)器簡化確認(rèn)管理工具　106
8．4．3　不可變服務(wù)器流程　107
8．4．4　使用不可變服務(wù)器引導(dǎo)配置　108
8．4．5　事務(wù)性服務(wù)器更新　109
8．5　管理配置定義的實(shí)踐　109
8．5．1　實(shí)踐：保持配置定義最小化　109
8．5．2　組織定義　110
8．5．3　實(shí)踐：使用測試驅(qū)動(dòng)開發(fā)來驅(qū)動(dòng)良好的設(shè)計(jì)　110
8．6　結(jié)語　110
第9章　定義基礎(chǔ)設(shè)施的模式　111
9．1　環(huán)境　112
9．1．1　反模式：手動(dòng)制作的基礎(chǔ)設(shè)施　112
9．1．2　定義基礎(chǔ)設(shè)施棧即代碼　112
9．1．3　反模式：每個(gè)環(huán)境單獨(dú)的定義文件　114
9．1．4　模式：可重用的定義文件　114
9．1．5　實(shí)踐：測試并推進(jìn)棧定義　115
9．1．6　自服務(wù)的環(huán)境　116
9．2　組織基礎(chǔ)設(shè)施　116
9．2．1　反模式：單體棧　116
9．2．2　遷移基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)避免“直接遷移”　118
9．2．3　將應(yīng)用程序環(huán)境分到不同的棧中　118
9．2．4　管理?xiàng)Ｖg的配置參數(shù)　119
9．2．5　共享基礎(chǔ)設(shè)施元素　120
9．2．6　實(shí)踐：應(yīng)用程序代碼和基礎(chǔ)設(shè)施代碼一起管理　122
9．2．7　共享定義的方法　123
9．2．8　實(shí)踐：基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)要與變更范圍匹配　124
9．2．9　示例：微服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)　125
9．3　運(yùn)行定義工具　128
9．4　結(jié)語　128
第三部分　實(shí)踐
第　10章 基礎(chǔ)設(shè)施的軟件工程實(shí)踐　131
10．1　系統(tǒng)質(zhì)量　132
10．1．1　低質(zhì)量的系統(tǒng)很難變更　132
10．1．2　高質(zhì)量的系統(tǒng)能更容易、更安全地變更　132
10．1．3　基于代碼的基礎(chǔ)設(shè)施質(zhì)量　133
10．1．4　快速反饋　133
10．2　基礎(chǔ)設(shè)施管理的版本控制系統(tǒng)　133
10．3　持續(xù)集成　134
10．3．1　持續(xù)測試分支不是持續(xù)集成　134
10．3．2　誰破壞了構(gòu)建　136
10．3．3　忽略失敗的測試　137
10．3．4　針對基礎(chǔ)設(shè)施的持續(xù)集成　137
10．4　持續(xù)交付　137
10．4．1　集成階段的問題　137
10．4．2　部署流水線和變更流水線　138
10．4．3　持續(xù)交付不是持續(xù)部署　139
10．5　代碼質(zhì)量　140
10．5．1　整潔代碼　140
10．5．2　實(shí)踐：管理技術(shù)債務(wù)　140
10．6　管理重大的基礎(chǔ)設(shè)施變更　141
10．7　結(jié)語　142
第　11章 測試基礎(chǔ)設(shè)施變更　143
11．1　敏捷測試方法　144
11．1．1　自動(dòng)化測試提供快速反饋　144
11．1．2　有機(jī)地構(gòu)建一個(gè)測試套件　145
11．2　構(gòu)建測試套件：測試金字塔　145
11．2．1　避免失衡的測試套件　146
11．2．2　實(shí)踐：盡可能在最低層級進(jìn)行測試　147
11．2．3　實(shí)踐：僅實(shí)現(xiàn)需要的層級　148
11．2．4　實(shí)踐：經(jīng)常刪減測試套件　148
11．2．5　實(shí)踐：持續(xù)評審測試的有效性　148
11．3　實(shí)現(xiàn)均衡的測試套件　149
11．3．1　低層級測試　150
11．3．2　中間層級測試　151
11．3．3　高層級測試　154
11．3．4　測試運(yùn)維質(zhì)量　155
11．4　管理測試代碼　156
11．4．1　實(shí)踐：將測試代碼與所測代碼放在一起　156
11．4．2　反模式：反射測試　156
11．4．3　隔離組件進(jìn)行測試的技巧　157
11．4．4　重構(gòu)組件以便隔離　158
11．4．5　管理外部依賴　158
11．4．6　測試設(shè)置　159
11．5　測試的角色和工作流　161
11．5．1　原則：人們應(yīng)該為所構(gòu)建的東西編寫測試　161
11．5．2　編寫測試的習(xí)慣　162
11．5．3　原則：每個(gè)人都應(yīng)該能夠使用測試工具　162
11．5．4　質(zhì)量分析師的價(jià)值　162
11．5．5　測試驅(qū)動(dòng)開發(fā)　163
11．6　結(jié)語　164
第　12章 基礎(chǔ)設(shè)施的變更管理流水線　165
12．1　變更管理流水線的好處　166
12．2　設(shè)計(jì)流水線的準(zhǔn)則　166
12．2．1　確保每個(gè)階段的一致性　167
12．2．2　對于每個(gè)變更都立即得到反饋　167
12．2．3　在手動(dòng)階段之前運(yùn)行自動(dòng)階段　168
12．2．4　盡早獲得類生產(chǎn)環(huán)境　168
12．3　基本流水線設(shè)計(jì)　169
12．3．1　本地開發(fā)階段　169
12．3．2　構(gòu)建階段　169
12．3．3　發(fā)布配置制品　170
12．3．4　自動(dòng)化測試階段　171
12．3．5　手動(dòng)驗(yàn)證階段　172
12．3．6　上線　173
12．3．7　流水線的節(jié)奏　173
12．4　使用流水線的實(shí)踐　174
12．4．1　實(shí)踐：證明每個(gè)變更都對生產(chǎn)準(zhǔn)備就緒　174
12．4．2　實(shí)踐：每個(gè)變更都始于流水線起點(diǎn)　175
12．4．3　實(shí)踐：出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)停止流水線　175
12．5　擴(kuò)展流水線到更復(fù)雜的系統(tǒng)　175
12．5．1　模式：扇入型流水線　176
12．5．2　實(shí)踐：保持較短的流水線　179
12．5．3　實(shí)踐：解耦流水線　179
12．5．4　集成模型　180
12．6　處理組件之間依賴的技巧　181
12．6．1　模式：庫依賴　181
12．6．2　模式：自置備的服務(wù)實(shí)例　183
12．6．3　提供預(yù)發(fā)布的庫構(gòu)建　183
12．6．4　為消費(fèi)者提供服務(wù)的測試實(shí)例　184
12．6．5　將服務(wù)的測試實(shí)例用作消費(fèi)者185
12．7　管理組件間接口的實(shí)踐　186
12．7．1　實(shí)踐：保證接口的向后兼容性　186
12．7．2　實(shí)踐：從發(fā)布解耦部署　186
12．7．3　實(shí)踐：使用版本相容　187
12．7．4　實(shí)踐：提供測試替身　187
12．7．5　實(shí)踐：用契約測試來測試提供者　188
12．7．6　實(shí)踐：用參考消費(fèi)者來測試　188
12．7．7　實(shí)踐：提供者接口的冒煙測試　188
12．7．8　實(shí)踐：運(yùn)行消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)契約測試　188
12．8　結(jié)語　189
第　13章 基礎(chǔ)設(shè)施團(tuán)隊(duì)的工作流　190
13．1　任何可以自動(dòng)化的都要自動(dòng)化　190
13．1．1　手動(dòng)變更　191
13．1．2　臨時(shí)的自動(dòng)化　191
13．1．3　自主的自動(dòng)化　192
13．1．4　自主的自動(dòng)化工作流　193
13．2　使用本地沙箱　194
13．2．1　使用本地虛擬化做沙箱　194
13．2．2　具有本地測試的工作流示例　196
13．2．3　使用虛擬化平臺(tái)做沙箱　197
13．3　代碼庫組織模式　197
13．3．1　反模式：基于分支的代碼庫　198
13．3．2　模式：每個(gè)組件一個(gè)主干　199
13．3．3　模式：單一主干　199
13．4　工作流的效率　199
13．4．1　加快變更　199
13．4．2　代碼評審　200
13．4．3　將治理融入工作流　200
13．5　結(jié)語　202
第　14章 動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的連續(xù)性　203
14．1　服務(wù)連續(xù)性　204
14．1．1　真實(shí)可用性　204
14．1．2　用動(dòng)態(tài)服務(wù)器池做恢復(fù)　205
14．1．3　為動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)軟件　206
14．1．4　為連續(xù)性劃分系統(tǒng)　208
14．2　零停機(jī)變更　208
14．2．1　模式：藍(lán)綠替換　209
14．2．2　模式：鳳凰替換　209
14．2．3　實(shí)踐：縮小替換的范圍　210
14．2．4　模式：金絲雀替換　211
14．2．5　為零停機(jī)替換路由流量　212
14．2．6　有數(shù)據(jù)的零停機(jī)變更　213
14．3　數(shù)據(jù)連續(xù)性　214
14．3．1　冗余地復(fù)制數(shù)據(jù)　214
14．3．2　重新生成數(shù)據(jù)　215
14．3．3　委托數(shù)據(jù)持久化　215
14．3．4　備份到持久存儲(chǔ)　215
14．4　災(zāi)難恢復(fù)　216
14．4．1　持續(xù)的災(zāi)難恢復(fù)　217
14．4．2　災(zāi)備計(jì)劃：為災(zāi)難做計(jì)劃　218
14．4．3　實(shí)踐：優(yōu)先重建而不是冷備份　218
14．4．4　通過流水線持續(xù)監(jiān)控　219
14．5　安全　220
14．5．1　自動(dòng)掩蓋危害　220
14．5．2　以可靠的更新作為防護(hù)　221
14．5．3　包的來源　221
14．5．4　自動(dòng)加固　222
14．5．5　流水線中安全驗(yàn)證的自動(dòng)化　223
14．5．6　變更流水線的漏洞　223
14．5．7　管理云賬號(hào)的安全風(fēng)險(xiǎn)　224
14．6　結(jié)語　225
第　15章 基礎(chǔ)設(shè)施即代碼的組織要求　226
15．1　演進(jìn)式架構(gòu)　226
15．1．1　在實(shí)戰(zhàn)中學(xué)習(xí)　228
15．1．2　從先驅(qū)者流水線開始　228
15．2　度量有效性　229
15．2．1　首先對期望的結(jié)果達(dá)成一致　229
15．2．2　選擇有助于團(tuán)隊(duì)的度量指標(biāo)　230
15．2．3　跟蹤和改善周期時(shí)間　230
15．2．4　使用看板可視化工作　232
15．2．5　回顧會(huì)議及事后分析　233
15．3　組織授權(quán)用戶　233
15．3．1　劃分功能模型的陷阱　233
15．3．2　采取自服務(wù)模型　235
15．3．3　承擔(dān)全部責(zé)任：誰構(gòu)建，誰運(yùn)行　235
15．3．4　組織跨職能團(tuán)隊(duì)　236
15．4　持續(xù)變更管理的治理　237
15．4．1　提供穩(wěn)固的構(gòu)建單元　237
15．4．2　在流水線中證明運(yùn)維就緒　238
15．4．3　共享運(yùn)維質(zhì)量的所有權(quán)　238
15．4．4　審查和審計(jì)自動(dòng)化流程　238
15．4．5　優(yōu)化發(fā)現(xiàn)和修復(fù)問題的時(shí)間　239
15．5　結(jié)語：永無止境　239
關(guān)于作者　240
關(guān)于封面　240