陳穎聰 陳智明 丘美景

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司梅州供電局，廣東梅州514542）

0 引言

在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)運行環(huán)境下，任何以算法結(jié)構(gòu)設(shè)施和軟件應(yīng)用程序為運行基礎(chǔ)的公司，皆需要保證在用戶和客戶對網(wǎng)絡(luò)有操作請求時其相關(guān)系統(tǒng)和應(yīng)用程序是可用的。但是在過去的幾年里，系統(tǒng)常被設(shè)置為僅可以在規(guī)定運行時間內(nèi)對請求做出應(yīng)答；也就是說操作請求倘若發(fā)生在規(guī)定運行時間以外，其相關(guān)用戶和客戶的請求便無法被受理，繼而無法進行有效操作。然而，由于地域的不同，一個城市或國家所設(shè)定的有效運行應(yīng)答時間可能在另一個城市或國家的某項時間段內(nèi)為無效應(yīng)答時間。

因此，在不同的市場區(qū)域內(nèi)，用戶和客戶對系統(tǒng)供應(yīng)的要求一直在增加，此外，對計算可用性以及正常運行時間的需求也在不斷上升。而且由于世界各地的主要Web站點皆為全天候可用，同時沒有任何停機時間限制，所以現(xiàn)有的需求已經(jīng)迫使互聯(lián)網(wǎng)公司自己尋求提升，繼而適應(yīng)更大的發(fā)展空間。

對于國外IT公司來說，這些關(guān)于系統(tǒng)和應(yīng)用程序可用性的需求與以往并沒有什么不同。

在過去的10年中，國外IT公司在網(wǎng)絡(luò)工程可用性維護、系統(tǒng)過程支持和團隊力量方面進行了越來越多的投資，以此來滿足和管理在其投資組合中每個應(yīng)用程序所定義的SLA（服務(wù)等級協(xié)議）。而且從2008年開始，國外IT公司便開始通過對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的實踐、工具、過程、工程、通信和組織方法進行優(yōu)化來提高整體協(xié)議的可用性，同時研究發(fā)現(xiàn)，其針對協(xié)議的相關(guān)工作已經(jīng)超過了現(xiàn)有的SLA[1]。當(dāng)然，依據(jù)目前掌握的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，其中的部分優(yōu)化已然可以有效實現(xiàn)?；谝陨戏治?，在本文中，將對國外IT公司所提出的優(yōu)化過程中關(guān)于可用性SLA的研究作出詳細介紹。

當(dāng)前國外IT公司所使用的網(wǎng)絡(luò)操作環(huán)境主要包括面向公眾的基于Web的應(yīng)用程序和內(nèi)部使用的ERP（企業(yè)資源計劃）系統(tǒng)。同時在整體業(yè)務(wù)運行過程中，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商主要對網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境進行服務(wù)管理，IT公司則從終端客戶的角度負責(zé)對系統(tǒng)的開發(fā)以及運營進行可用性檢測。

本文主要介紹的SLA便是以該類服務(wù)分工框架為運行基礎(chǔ)，從而為系統(tǒng)提供可被用戶和客戶接受的正常運行時間以及問題響應(yīng)時間，繼而直接使客戶受益。而且該協(xié)議還可通過隔離故障干擾來幫助研究人員提升技術(shù)開發(fā)進度，從而滿足網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需要，并使得用戶以及客戶的操作得到最有效的保障。

本文的其余部分組織如下：第1節(jié)對可用性的背景進行簡單敘述；第2節(jié)對國外IT公司所提出的可用性SLA（服務(wù)等級協(xié)議）進行簡要說明；第3節(jié)對可用性SLA（服務(wù)等級協(xié)議）中的DevOps轉(zhuǎn)換進行分析闡述；第4節(jié)對國外IT公司的運營經(jīng)驗進行簡單說明，并由此對本文所介紹的SLA具有的部分特點進行驗證；最后在第5節(jié)對全文進行總結(jié)。

1 可用性背景

在互聯(lián)網(wǎng)運算過程中，有一些與IT系統(tǒng)和應(yīng)用服務(wù)的一致交付相關(guān)聯(lián)的核心術(shù)語。例如，“可用性”被定義為在計劃運行中窗口或調(diào)度區(qū)間的正常運行時間百分比；而“驅(qū)動可用性”則是對系統(tǒng)及其支持操作過程可靠性的定義說明，當(dāng)然其可以進一步分解為組合應(yīng)用程序或組件的可靠性。

為了對其中一些術(shù)語進行具體說明，我們提出了一些基本的定義。根據(jù)以上所述，“可用性”被正式定義為計劃操作窗口內(nèi)正常運行時間的百分比，其計算方法[2]如下：

由公式（1）可知，互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)操作的計劃時間以及其相關(guān)窗口內(nèi)實現(xiàn)的停機時間對于可用性的計算非常重要。但是由于影響可用性的一個關(guān)鍵因素是程序及其相關(guān)組件的可靠性，因此將“可靠性”正式定義為給定時間段[3]內(nèi)程序無故障運行的概率，表達公式如下：

在開發(fā)可用性SLA時，傳統(tǒng)方法是先構(gòu)建一個正常運行時間目標(biāo)，然后將其通過運算得到的結(jié)果作為計劃操作窗口總數(shù)的百分比。但大多數(shù)系統(tǒng)并不能實現(xiàn)100%正常運行時間，因為有些組件最終會產(chǎn)生運行誤差，除非每個組件都具有高可用性和冗余故障轉(zhuǎn)移功能，而具備這種功能的設(shè)計經(jīng)常出現(xiàn)在航天器、航空航天系統(tǒng)以及其他生命關(guān)鍵系統(tǒng)[4]上。基于此，大多數(shù)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通常需要考慮的是可用性占正常運行時間的百分比。

但在國外IT公司運行維護過程中，每個應(yīng)用程序所用SLA的確定不僅需考慮可用性程度，而且還需要考慮包括產(chǎn)品方向、目標(biāo)用戶群體、相關(guān)設(shè)計維護以及經(jīng)濟學(xué)在內(nèi)的許多因素?；谝陨戏治?，在本文中將對國外IT公司所提的基于ITIL驅(qū)動的可用性服務(wù)等級協(xié)議進行介紹，并提供關(guān)于SLA目標(biāo)本身的相關(guān)細節(jié)。我們相信此服務(wù)等級協(xié)議是合理的，并且可以在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中使用。

2 可用性服務(wù)等級協(xié)議

可用性的高低一直是服務(wù)等級協(xié)議合理性的關(guān)鍵衡量指標(biāo)，但是由于以往設(shè)置利用的SLA通常致力于提供系統(tǒng)和應(yīng)用程序的可用性框架，所以其對于可用性的關(guān)注并不是太高，因為只要相關(guān)協(xié)議具有可用性，則其便可以對所包括的系統(tǒng)程序進行操作服務(wù)。然而，隨著當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)用戶的激增以及相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品開發(fā)對服務(wù)管理平臺穩(wěn)定性的要求提高，以往一直使用的SLA不再能夠滿足用戶以及客戶的需求。基于此，國外IT公司研究提出了一些包括ITIL驅(qū)動在內(nèi)的新的產(chǎn)品技術(shù)。

分析發(fā)現(xiàn)，ITIL驅(qū)動[5]作為一種以互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵信息技術(shù)為操作基礎(chǔ)的驅(qū)動技術(shù)，其可以對服務(wù)等級協(xié)議進行即時監(jiān)測以及管理。在本節(jié)中，將分別從包括架構(gòu)設(shè)計、監(jiān)測報警以及發(fā)布管理在內(nèi)的三個方面對所提出的基于ITIL驅(qū)動的可用性服務(wù)等級協(xié)議進行分析介紹。

首先對此服務(wù)等級協(xié)議的架構(gòu)設(shè)計進行說明。為了滿足用戶以及客戶的不同需求，國外IT公司在該協(xié)議的每個體系結(jié)構(gòu)層上使用了冗余服務(wù)器[6]，此服務(wù)器可以對一定級別的數(shù)據(jù)進行復(fù)制以及同步，因此該協(xié)議下幾乎所有的系統(tǒng)架構(gòu)都具有較高的可用性以及容錯能力。而且為了保證現(xiàn)有可用性的穩(wěn)定性，該協(xié)議通過使用Oracle的RAC（有效應(yīng)用程序集群）等效技術(shù)來使系統(tǒng)架構(gòu)具有實時故障轉(zhuǎn)移能力。

除此之外，國外IT公司還開發(fā)了一些應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序可以在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤分析時提供智能管理。例如，如果主消息傳遞路徑出現(xiàn)故障，則應(yīng)用程序可以自動在連接可用時對操作請求進行排隊重試，從而防止關(guān)鍵客戶事務(wù)信息丟失。這種設(shè)計對于高可用性的獲得是至關(guān)重要的。而且這些應(yīng)用程序還可以將對設(shè)計方法的改進反饋到體系結(jié)構(gòu)中，從而可以對未來可能出現(xiàn)的故障進行分析解決。

其次，對協(xié)議執(zhí)行過程中的監(jiān)測報警進行簡要敘述。在整體操作體系結(jié)構(gòu)中，每個系統(tǒng)、應(yīng)用程序以及組件皆有相對應(yīng)的監(jiān)視和警報級別，從而保證給定SLA運行環(huán)境的安全性。例如，國外IT公司將自定義日志和警報機制內(nèi)置到應(yīng)用程序以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層中，以此為監(jiān)視工具的即時應(yīng)答提供自定義覆蓋[7]。此外，國外IT公司還將應(yīng)用程序組合構(gòu)建在公共代碼庫上，從而使得該數(shù)據(jù)庫在協(xié)議執(zhí)行遇到故障時可及時分析相關(guān)應(yīng)用程序頁面的行為、性能，繼而對所遇異常情況進行報警處理。

最后對SLA下的發(fā)布管理進行簡單說明。發(fā)布管理主要構(gòu)建在SLA的體系結(jié)構(gòu)和監(jiān)視領(lǐng)域之上，其可對生產(chǎn)環(huán)境中的具體變更進行部署。但是只有當(dāng)數(shù)據(jù)集被有效發(fā)布及定義，協(xié)議結(jié)構(gòu)層才會在生產(chǎn)環(huán)境中對這些集合或發(fā)布進行調(diào)度、測試以及生產(chǎn)執(zhí)行。當(dāng)然在這個過程中需要對存儲配置、防火墻規(guī)則供應(yīng)進行審查，從而保證數(shù)據(jù)集的質(zhì)量以及服務(wù)管理的流暢性[5]。由于整個生產(chǎn)發(fā)布過程所用的數(shù)據(jù)集皆為高質(zhì)量的，所以其可以有效保證計劃內(nèi)SLA的可用性。

3 DevOps轉(zhuǎn)換

在ITIL驅(qū)動框架中，安全性是一個一直被廣泛關(guān)注的關(guān)鍵性問題，因為其將直接決定所提協(xié)議是否可以有效運行。經(jīng)過多年的研究，國外IT公司所定義的InfoSec程序已經(jīng)可以滿足所提協(xié)議對于安全性的需求，研究人員只需要將此程序擴展到統(tǒng)一的業(yè)務(wù)單元[8]，繼而將其合并到DevOps轉(zhuǎn)換方法中即可?；诖?，本文將對基于ITIL驅(qū)動的可用性服務(wù)等級協(xié)議中的DevOps轉(zhuǎn)換進行簡要分析介紹，并由此說明DevOps轉(zhuǎn)換在所提協(xié)議發(fā)展過程中的重要性。

從2015年開始，國外的IT公司便開始深入研究DevOps轉(zhuǎn)換對于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)以及可用性SLA運行的意義。研究發(fā)現(xiàn)，DevOps轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵作用之一是可以實現(xiàn)協(xié)議結(jié)構(gòu)框架構(gòu)建以及部署的自動化，而這將涵蓋互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的代碼庫以及數(shù)據(jù)庫[9]。這一作用也將通過SLA部署時間的改變而顯現(xiàn)，例如DevOps轉(zhuǎn)換使得某些地區(qū)的協(xié)議部署時間從幾小時下降到幾分鐘，這一特點將為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品開發(fā)提供開發(fā)規(guī)劃和操作方面的重要選項和敏捷性。

而且DevOps轉(zhuǎn)換對于互聯(lián)網(wǎng)一般性業(yè)務(wù)職能的執(zhí)行也有顯著的好處，例如其也可以將安全操作框架融入到具體的操作工作流程中，從而滿足用戶和客戶的需求[10]。當(dāng)然，以上過程要想有效實現(xiàn)，首先需要將IT服務(wù)目錄轉(zhuǎn)化為DevOps轉(zhuǎn)換模型中的流程，繼而圍繞用戶支持數(shù)據(jù)集實現(xiàn)計劃內(nèi)的SLA。換言之，協(xié)議內(nèi)所涉及的部署時間以及操作工作流程等因素要想實現(xiàn)優(yōu)化從而滿足需求，首先需要在DevOps轉(zhuǎn)換模型中進行重新塑造。

DevOps轉(zhuǎn)換的應(yīng)用為研究人員在解決IT系統(tǒng)開發(fā)以及協(xié)議構(gòu)建所遇問題方面提供了一個嶄新的視角；不僅如此，該轉(zhuǎn)換方法對于當(dāng)下所提的SLA可用性的提升有著關(guān)鍵性的作用；而且可以幫助研究人員在過程、技術(shù)和通信的廣泛領(lǐng)域中對更多的目標(biāo)進行定義。

4 運營經(jīng)驗

基于上述對DevOps轉(zhuǎn)換的介紹，可以推斷認為該轉(zhuǎn)換方法的嵌入將使得本文所提協(xié)議具有較高的可用性以及廣泛的適用性。在本節(jié)中，將通過介紹國外IT公司的相關(guān)運營經(jīng)驗來驗證該推斷是正確的。

國外IT公司對于該項目的研究是從2008年開始的，其最初的研究重點是對發(fā)布管理、變更管理以及事件管理進行構(gòu)建，在此過程中，我們對相關(guān)流程以及工具進行了調(diào)整及定義。但是由于不同地域互聯(lián)網(wǎng)用戶的激增以及用戶對操作需求的提升，其現(xiàn)有的協(xié)議可用性已然不能夠滿足網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運行需要。因此，研究人員在2009年對系統(tǒng)行為和支持操作進行了量化控制，從而建立了足夠的人員覆蓋計劃[11]。

但是研究人員在可用性提升方面仍面臨著一個關(guān)鍵挑戰(zhàn)，即缺乏對未知結(jié)構(gòu)流程的了解。因此在對應(yīng)用程序及運行環(huán)境進行服務(wù)管理時，系統(tǒng)往往需要對其進行反復(fù)分析，從而了解未知結(jié)構(gòu)流程的目的以及定義。雖然這樣可以保證運行應(yīng)答的穩(wěn)定性，但是其本身的不足直接導(dǎo)致管理過程繁瑣以及反應(yīng)時間太長，當(dāng)然這也為研究人員開發(fā)新技術(shù)提供了方向。

隨著技術(shù)的發(fā)展，國外IT公司的研究人員通過利用實時可用性指示板[12]來對可行性報告以及安全性進行顯示，由此便可以對已定義SLA的生產(chǎn)結(jié)果進行可行性反饋。只是該過程同樣面臨著挑戰(zhàn)，即問題管理以及能力規(guī)劃的不穩(wěn)定運行，雖然以往針對該現(xiàn)象已經(jīng)提出了許多方案，但其仍然不能滿足IT系統(tǒng)以及SLA可用性的需要。

DevOps轉(zhuǎn)換的提出則為以上所述問題的解決帶來了希望，因為該轉(zhuǎn)換方法中所用的轉(zhuǎn)換工具以及流程可以將IT系統(tǒng)中包括開發(fā)、運營支持和維護在內(nèi)的所有應(yīng)用程序以及組件聯(lián)系在一起，且可以將未知流程轉(zhuǎn)化成為現(xiàn)有掌握的流程來進行分析，從而有效縮短了分析應(yīng)答時間，同時DevOps轉(zhuǎn)換也可以通過定義最佳的類方法來對SLA可用性進行維護，而且由于其可以確保所有用戶以及客戶的充分參與，所以該轉(zhuǎn)換方法的嵌入將會使得本文所提協(xié)議具有較高的可用性以及廣泛的適用性。換言之，本節(jié)開頭的推斷是正確的。

5 結(jié)語

本文主要對國外IT公司所提的基于ITIL驅(qū)動的可用性服務(wù)等級協(xié)議進行了分析介紹，該協(xié)議可以對數(shù)據(jù)事件進行穩(wěn)定有效的管理轉(zhuǎn)換，從而有效解決了用戶和客戶在操作請求方面所遇到的問題；同時對服務(wù)等級協(xié)議內(nèi)所用的DevOps轉(zhuǎn)換進行了簡單的介紹，并證明了DevOps轉(zhuǎn)換對于可用性服務(wù)等級協(xié)議的重要性；最后通過對運營經(jīng)驗的介紹驗證了基于ITIL驅(qū)動的可行性服務(wù)等級協(xié)議具有較高的可用性以及廣泛的適用性。