运维与部署

简介

运维与部署是服务端技术中至关重要的环节，涵盖了应用的构建、测试、发布、监控和维护等全生命周期管理。本章节从服务端开发者的视角出发，关注如何将服务端应用高效、可靠地部署到生产环境，以及如何保障其稳定运行。随着DevOps文化的普及和云原生技术的发展，现代运维已经从传统的手动操作转变为自动化、基础设施即代码和持续交付的实践。

基础设施管理

云平台

• 公有云: AWS、Azure、Google Cloud
• 私有云: OpenStack、VMware
• 混合云: 跨云资源管理
• 多云策略: 避免厂商锁定

基础设施即代码(IaC)

• 声明式配置: Terraform、CloudFormation
• 配置管理: Ansible、Puppet、Chef
• 版本控制: Git管理基础设施变更
• 模块化: 可复用的基础设施组件

容器化

• 容器技术: Docker、containerd
• 镜像管理: Harbor、DockerHub
• 镜像优化: 多阶段构建、最小基础镜像
• 安全扫描: 镜像漏洞检测

部署与编排

容器编排

• Kubernetes基础: Pod、Service、Deployment
• 资源管理: 命名空间、配额、限制
• 网络策略: 服务间通信控制
• 存储管理: PV、PVC、StorageClass

部署策略

• 蓝绿部署: 两套环境切换
• 金丝雀发布: 流量逐步迁移
• 滚动更新: 实例逐个替换
• A/B测试: 特性验证与实验

应用配置

• 环境变量: 基本配置方式
• 配置中心: Apollo、Spring Cloud Config
• 配置即代码: 版本控制与审计
• 密钥管理: Vault、Kubernetes Secrets

持续集成与交付

CI/CD流水线

• 代码集成: 自动构建与测试
• 制品管理: 版本化与仓库
• 部署自动化: 环境一致性
• 回滚机制: 快速恢复能力

GitOps

• Git作为单一事实源: 声明式配置
• 自动同步: 实际状态与期望状态
• 变更审计: 所有变更可追溯
• 工具生态: ArgoCD、Flux CD

质量保证

• 自动化测试: 单元、集成、E2E测试
• 性能测试: 负载测试、压力测试
• 安全扫描: 代码扫描、依赖检查
• 合规检查: 策略执行与验证

监控与可观测性

监控指标

• 系统指标: CPU、内存、磁盘、网络
• 应用指标: 请求率、错误率、延迟
• 业务指标: 用户活跃度、转化率
• SLI/SLO/SLA: 服务级别目标与协议

日志管理

• 集中式日志: ELK、Loki
• 结构化日志: JSON格式、上下文关联
• 日志轮转: 存储周期与压缩
• 日志分析: 异常检测、趋势分析

分布式追踪

• 链路跟踪: Jaeger、Zipkin
• OpenTelemetry: 统一可观测性标准
• span与trace: 请求生命周期
• 采样策略: 全量与部分采样权衡

告警与响应

• 告警定义: 阈值、趋势检测
• 通知渠道: 邮件、短信、聊天工具
• 值班轮换: PagerDuty、VictorOps
• 事件响应: 自动化修复、人工干预

性能优化

资源优化

• 计算资源: 合理的CPU与内存配置
• 自动伸缩: HPA、VPA、Cluster Autoscaler
• 批处理优化: 作业调度与资源分配
• 成本管理: 资源利用率与闲置检测

性能分析

• 性能剖析: CPU、内存、磁盘I/O
• 火焰图: 可视化性能热点
• 缓存优化: 多级缓存策略
• 数据库优化: 慢查询分析

灾难恢复与高可用

灾备策略

• 备份与恢复: 定期备份、恢复测试
• 跨区域部署: 地理冗余
• 数据复制: 同步与异步复制
• RTO与RPO: 恢复时间与点目标

高可用设计

• 无单点故障: 冗余组件设计
• 失败域隔离: 故障影响最小化
• 自动故障转移: 检测与切换
• 混沌工程: 故障注入与测试

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本章节主要从服务端开发者视角介绍了应用部署与运维的基础知识。如需了解更全面的DevOps实践、云原生技术和平台化建设，请参考DevOps与云原生专题。