應(yīng)用動態(tài)配置系統(tǒng)

李小紅

摘要：配置（Configuration） 概念對每個(gè)技術(shù)人員都不陌生，基本上每個(gè)系統(tǒng)都有配置參數(shù)。造成這種現(xiàn)象的本質(zhì)是技術(shù)人員無法掌控和預(yù)知一切，回到軟件領(lǐng)域上，就需要他們對系統(tǒng)的某些功能特性預(yù)留出控制的余地，以便在未來需要時(shí)，可以人為控制系統(tǒng)的行為特征。配置即程序運(yùn)行時(shí)動態(tài)調(diào)整行為的能力。隨著用戶規(guī)模的增大和計(jì)算功能的微服務(wù)化，成百上千個(gè)微服務(wù)組件的運(yùn)行都需要依賴于各種配置文件。因此，技術(shù)人員需要通過配置中心統(tǒng)一管理配置。文章介紹如何基于CMDB[1]和Archaius[2]技術(shù)打造可靠的應(yīng)用動態(tài)配置系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：配置;CMDB;Archaius

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）15-0058-03

1 動態(tài)配置系統(tǒng)背景

快速迭代的系統(tǒng)要求需求的變更能快速實(shí)現(xiàn)并上線。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，公司20%的需求是修改配置類的，如果每次修改都需要完整的上線流程，效率低下。而且傳統(tǒng)的配置文件方式和數(shù)據(jù)庫的方式已無法滿足開發(fā)人員對配置管理的要求：

1）安全性：配置跟隨源代碼保存在代碼庫中，容易造成配置泄漏;

2）時(shí)效性：修改配置，需要重啟服務(wù)才能生效;

3）局限性：無法支持灰度動態(tài)調(diào)整：例如日志開關(guān)、功能開關(guān)。

1.1 安全性

程序配置中包含有數(shù)據(jù)庫賬號或密碼，加密的密鑰等信息都明文存儲在項(xiàng)目代碼庫中，且對所有人員開放，隱藏著巨大的風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 時(shí)效性

配置改動后，需要和修改代碼一樣，走完整的上線流程。配置修改上線涉及4方人員，8個(gè)步驟。

1.3 局限性

配置變更本身也蘊(yùn)藏著風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)榕渲玫淖兏簿痛碇鴺I(yè)務(wù)邏輯的變化。軟件技術(shù)開發(fā)人員也希望變更能實(shí)現(xiàn)灰度上線。

2 應(yīng)用配置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

當(dāng)前，各大公司都有自己的應(yīng)用配置中心產(chǎn)品，調(diào)研市面上當(dāng)前比較常用的技術(shù)，詳細(xì)對比情況見表1。

雖然都基本滿足需求，但為了與當(dāng)前芒果TV運(yùn)維體系的CMDB無縫結(jié)合，調(diào)研發(fā)現(xiàn)，CMDBuild[5]開源項(xiàng)目非常契合需求，且與Netflix的動態(tài)配置讀取SDK完美配合。

2.1 CMDBuild

芒果TV基于開源和自研構(gòu)建了很多運(yùn)維平臺，如多云持續(xù)交付、統(tǒng)一監(jiān)控、自動化測試等。但是這些平臺各自獨(dú)立地維護(hù)配置信息，形成配置信息的孤島，導(dǎo)致配置管理困難。

存在的問題舉例：

1）配置數(shù)據(jù)手動維護(hù)，且無標(biāo)準(zhǔn)工作流保障，容易導(dǎo)致配置數(shù)據(jù)與資源實(shí)際情況不匹配;

2）各平臺之間的配置數(shù)據(jù)管理沒有聯(lián)動，容易導(dǎo)致配置的不一致;

3）配置數(shù)據(jù)模型不統(tǒng)一，每個(gè)平臺采用自己的方式，互操作性差，溝通成本高;

4）配置數(shù)據(jù)沒有通過存取接口對外暴露，甚至保存在文件中，使用不方便;

5）代碼配置隨代碼一起存放在Git[6]，敏感信息存在安全風(fēng)險(xiǎn);

6）CMDB是運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)化、自動化的基石，提供全局唯一的、權(quán)威的配置數(shù)據(jù)來源。

CMDBuild是意大利Tecnotecasrl公司開源的配置管理數(shù)據(jù)庫解決方案，遵循AGPL開源許可協(xié)議。最早發(fā)布于2006年，每年更新數(shù)次，最新版本3.0進(jìn)行了大規(guī)模的重構(gòu)，于2019年4月12日發(fā)布。

CMDBuild是靈活可配置的，原生支持以下功能。

1）數(shù)據(jù)模型可配置;

2）工作流可配置;

3）報(bào)表可配置;

4）儀表盤可配置;

5）通過API對接外部系統(tǒng);

6）自定義頁面（提供GUI框架）;

7）構(gòu)建連接器對接外部數(shù)據(jù)源（提供連接器框架）。

CMDBuild其實(shí)是一個(gè)配置管理引擎，軟件技術(shù)開發(fā)人員可以基于它定制出不同的CMDB解決方案。它有兩個(gè)預(yù)配置的CMDB解決方案（均為開源，但是部分功能和服務(wù)只有付費(fèi)的訂閱用戶可使用） ：

1）Ready2Use：面向IT資產(chǎn)和服務(wù)管理，符合ITIL[7]最佳實(shí)踐（不僅是CMDB，更是CMS）;

2）OpenMAINT：面向物業(yè)資產(chǎn)管理及維護(hù)。

CMDBuild有兩種工作模式：

1）系統(tǒng)管理模式下：系統(tǒng)管理員依據(jù)事先設(shè)計(jì)的 CMDB模型，定義數(shù)據(jù)模型、工作流、報(bào)表和儀表盤等要素，這些要素共同組成CMDB應(yīng)用;

2）數(shù)據(jù)管理模式下：數(shù)據(jù)管理員可以通過GUI界面對CMDB中的配置數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，也可以通過 API實(shí)現(xiàn)CMDB與外部系統(tǒng)的交互和數(shù)據(jù)同步。

芒果TV的CMDB借鑒Ready2Use的模型和思路，基于Ready2Use來擴(kuò)展。

CMDBuild支持：

1）配置模型可以靈活定義、擴(kuò)展;

2）以關(guān)系圖的形式顯示配置項(xiàng)之間的關(guān)系;

3）訪問權(quán)限管理可以細(xì)化到類（Class）、卡片（Card）、字段（Field）級別;

4）可保留并查詢數(shù)據(jù)的歷史修改記錄。

CMDBuild的工作流可以根據(jù)場景需要靈活定制，可以配置審批人和權(quán)限控制，詳細(xì)記錄管理活動的細(xì)節(jié)，支持配置郵件通知，支持自動任務(wù)調(diào)度。

CMDBuild提供兩種不同風(fēng)格的API接口：REST和SOAP。

基于CMDBBuild設(shè)計(jì)的應(yīng)用配置模型如下：

2.2 Archaius

Archaius是Netflix公司開源項(xiàng)目之一，基Java的配置管理類庫，主要用于多配置存儲的動態(tài)獲取。主要功能是對Apache Common Configuration類庫的擴(kuò)展。在開發(fā)中，可以將其用作分布式配置管理依賴構(gòu)件。同時(shí)，它有如下一些特性：8308A0F7-E324-4974-BC57-1A42DF3979B2

1）配置可動態(tài)調(diào)整;

2）配置支持類型（Int， Long， Boolean等）;

3）高性能和線程安全;

4）提供一個(gè)拉（pulling）配置的框架，可以從配置源動態(tài)拉取變更的配置;

5）支持回調(diào)（callback）機(jī)制，在配置變更時(shí)自動調(diào)用;

6）組合配置（核心內(nèi)容）。

圖3是Archaius的總體設(shè)計(jì)：

3 應(yīng)用動態(tài)配置

結(jié)合CMDBuild和Archaius的應(yīng)用動態(tài)配置系統(tǒng)架構(gòu)如圖4所示：

基于此架構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。

在CMDBuild后臺修改配置后，通過工作流審核，可以按數(shù)據(jù)中心、區(qū)域、集群和服務(wù)器進(jìn)行灰度。

集群下某臺機(jī)器的配置文件名規(guī)則，以base.properties為例：

base-${CMDB_DC}-${CMDB_REGION}-${CMDB_ENV}-${CMDB_SERVER}.properties

機(jī)器開啟時(shí)，會設(shè)置有環(huán)境變量：CMDB_DC、CMDB_REGION、CMDB_ENV、CMDB_SERVER。

代碼啟動時(shí)，Archaius會根據(jù)環(huán)境變量優(yōu)先讀取：base-${CMDB_DC}-${CMDB_REGION}-${CMDB_ENV}-${CMDB_SERVER}.properties，以此來實(shí)現(xiàn)灰度配置生效，當(dāng)未找到此文件時(shí)，再讀取默認(rèn)配置文件。

4 應(yīng)用動態(tài)配置收益

使用新的動態(tài)配置系統(tǒng)后，配置修改生效流程非常簡單。

5結(jié)束語

對于配置文件，軟件技術(shù)人員并不陌生，它提供了可以動態(tài)修改程序運(yùn)行能力。引用別人的一句話就是：系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)（runtime）飛行姿態(tài)的動態(tài)調(diào)整。把這種工作稱之為在快速飛行的飛機(jī)上修理零件，技術(shù)人員總是無法掌控和預(yù)知一切。對于系統(tǒng)來說需要預(yù)留一些控制線條，以便在需要的時(shí)候做出調(diào)整，控制系統(tǒng)方向（如灰度控制、限流調(diào)整），這對于擁抱變化的互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)尤為重要，應(yīng)用動態(tài)配置系統(tǒng)恰好達(dá)到了此目的。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】8308A0F7-E324-4974-BC57-1A42DF3979B2