降本增笑P0事故频发，构建持续高可用系统的破局之道

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👉导读

2023年的互联网世界，“草台班子”、“降本增笑”、“开猿节流”成为大家互相调侃的关键词。苦笑过后，问题还在，事故终要复盘，未来仍需规划。从架构角度看，我们应该怎么去认清高可用的本质，并真正在业务场景中做好高可用，这是本文想跟大家探讨的问题。读完全文还可以参加文末龙年红包封面抽奖活动哦！

👉目录

1 高可用的达摩克利斯之剑2 构建持续高可用系统的困境3 破局之道？
2023年过去了，但是相信没多少技术人会特别怀念它。这是不平静的一年：首先是大大小小的公司各种花式裁员，35岁危机的焦虑在行业蔓延；其次就是各个大公司萝卜蹲式的各种 P0/P1 故障，频繁占据了热搜榜单。
虽然事后各个公司公布的故障原因五花八门，例如有的故障是因为某地域 IDC 冷冻系统故障，有的故障是因为升级工具 bug 导致服务器被误下线，有的故障是因为 K8s 版本升级导致容器全部宕机……等等。但是这样的解释很难让人信服为什么2023年会成为多事之秋的一年，毕竟机房故障、各种升级操作等以前也都存在，并不是2023年独有的。
那到底是什么原因导致各个大公司频繁的线上故障呢？
突然之间，“降本增笑”成了大家的共识：因为公司裁掉了经验丰富的35岁以上的一二线老员工，留下来的技术人员有的是年轻的，有的是便宜的，有的是新招的。虽然可能降了成本，但是很多系统踩坑经验和隐含陷阱都随着老员工的离去而丢失，系统容易出问题也就不奇怪了，而一旦出问题又没有经验丰富的老员工能够快速处理，问题影响变得更大，持续时间变得更长，之前各种技术大会上 PPT 写的天花乱坠的异地多活、高可用等高大上的方案，也都形同虚设，成了全网吃瓜群众的笑料。
这个解释确实有一定道理，但是是不是不降本就不会增笑呢？
其实远没有那么简单，今天我们就来聊聊构建持续高可用系统背后的困境和挑战。


01

高可用的达摩克利斯之剑
首先，思考一个终极的类哲学问题：我们能否构建出永不出问题的系统，或者退一步讲，能否构建出不出大问题的系统？ 很遗憾，答案是“不能”，因为有两条定律成了高可用系统上面悬着的达摩克利斯之剑。 第一条定律是“熵增定律”： 在一个孤立的系统里，如果没有外力做功，其总混乱度会不断地增大，最后达到一个无序的状态。


“熵增定律”本来是描述物理学方面的系统的，但是类社会的各种系统也是完全符合“熵增定律”的，无论是我们所处的公司，还是我们开发的各种软件系统，都会遵循“熵增定律”。
对于软件系统来说，“熵增”是无处不在的。例如：

• 为了完成某个领导年度 KPI，原本需要6个月的项目，被压缩到2个月，代码加班加点才能写完，怎么方便怎么来，埋下大量的隐患和暗坑；
• 产品经理为了绩效堆需求数量，做了大量无用又别扭的需求，代码经手了一茬又一茬的人，被改得复杂又看不懂，新需求都是另起一个if重新写，系统慢慢成了“代码屎山”；
• 为了在市场竞争中先对手一步，技术团队被当成生产队的驴一样驱赶做各种新需求，技术债越来越多，但只要不到崩溃那一天，是不可能有机会停下来清理技术债的；
• 好不容易花大力气做完了重构，后面新来的人不熟悉，又是按照自己的理解来到处改，团队又没有 code review 机制（代码都写不完，谁还有时间和精力去 code review 🐶），重构的模型和约定慢慢又被腐化了；
• 技术不断在发展，各种新技术层出不穷。技术团队不管是为了自己的绩效也好，是为了业务的发展也好，最终都会大概率选择不断尝试和引入新技术。虽然确实能享受新技术的一些好处，但也带来了复杂度和风险的增加。
  

这些问题有破解方法吗？看起来都可以破解，“只要……” 就行了，但实际落地会发现，一个都破解不了，因为有人的地方就有江湖，而技术团队在这些场景中，基本都是最弱势、最没有话语权的。
第二条定律是“墨菲定律”：任何可能出错的事情最终都会出错。


好吧，假设我们的老板真的懂技术愿意给技术团队偿还技术债，假设我们的 leader 真的时刻关注系统质量，假设我们的产品也都像微信张小龙一样尽量克制，是不是就意味着我们的系统就不会出大问题了呢？ 很不幸的是也做不到，墨菲定律告诉我们只要你的系统还在运行，就总有可能出错的。例如：

• 机房空调可能会损坏，服务器可能起火，网络可能被挖掘机挖断，网线可能被老鼠啃破，海底光缆可能被船拉断；
• 你用的 MySQL 一定会有 bug，K8s 也一定会有 bug，Nginx 也一定会有 bug……等等；
• 你的系统代码也一定有 bug，只是你现在不知道 bug 在那里而已。
  

有的人可能会说，我们做了异地多活架构啊，出故障后切换就可以了。但实际上异地多活本身可能就有问题，异地多活相关的辅助系统在真正需要切换的时候也可能用不上。 基于上述分析，我们可以看到，构建永不出问题的系统是不可能的，如果你的老板看到出了问题就说技术团队不行，那么我建议你可以尝试给他科普一下“熵增定律”和“墨菲定律”：） 当然，我们也不能拿“熵增定律”和“墨菲定律”来作为躺平的借口。虽然无法构建永不出问题的系统，但也不能让系统天天出问题，所以我们还是需要考虑如何去构建持续高可用的系统。




02

构建持续高可用系统的困境
但是在实际落地高可用建设的时候，会遇到第二个挑战：神医悖论。 “神医悖论”是我从扁鹊回答魏文侯的问题里面概括的一个名词。原文大意是魏文侯问扁鹊三兄弟中谁的医术最高明。扁鹊回答说：“长兄最善，中兄次之，扁鹊最为下。”扁鹊医术精湛，神医名声远播，为什么扁鹊却认为大哥二哥比他强呢？
扁鹊解释说：大哥治病于病发之前，一般人不知道他事先除去了病因，故而他的名气无法传出去；二哥治病于病情初发之时，一般人以为他只能治轻微小病，故而他的名气只及本乡里；而扁鹊治病于病情严重之时，所以他们认为扁鹊的医术最高明。 我们在建设高可用系统的时候，一样会遇到“神医悖论”。不管公司是有专门的 SRE 团队，还是各个团队的直接负责系统高可用；也不管公司是为了可用性做了很多基础系统，还是各个团队靠人力来保障可用性，都会面临这个问题：你怎么证明你的可用性做得好？你的可用性投入是有很大价值的？


假设1年没出问题，能说明是你的可用性工作做得好吗？
很难，因为大概率可能是你运气好。所以也许有时候去庙里烧点香，也能达到这个效果。某互联网大厂以前准备双十一的时候，很多团队都会事先去灵隐寺拜一拜的，据说确实拜了和不拜有差别。 假设今年出了一个 P0 问题，就能说明你可用性工作做的不好吗？
也不一定，因为也可能是你运气不好。即便都是 P0 问题，如果没有你做的这些可用性工作，时间可能从1小时变成6小时，损失可能从1000万变成8000万，而你做的可用性工作，投入才100万。 你兢兢业业地像扁鹊的大哥一样，做了很多事情把各种问题都消灭在萌芽状态，全年下来没有发生任何 P0/P1/P2 故障。年底汇报的时候回过头来一看，全是一些看起来鸡毛蒜皮的事情，你怎么汇报才能拿到绩效？ 相反，隔壁团队虽然上半年出了一次 P0 故障，但是换了一个 leader 后，新 leader 大刀阔斧重构架构，搞多活建设，年底汇报 PPT 都写了50页，绩效不是 S 就是 A。你难道跟老板说“我是扁鹊大哥，他只是扁鹊而已”？
从技术的角度来说，构建持续高可用的系统实际上就是要和扁鹊的大哥一样，要花费很大的时间和精力来做各种琐碎的事情，将问题消灭在萌芽状态。虽然不能彻底消灭所有问题，但是可以大幅度减少发生大问题的概率。
例如：单元测试、code review，数据库设计规范、监控系统、应急系统、架构评审、方案评审、系统重构、全链路测试、混沌测试、故障定期演练、灰度发布……等，这些事情散落在各个团队，项目的各个阶段，但是都和高可用有一定关系，对持续高可用有一定的作用。
但是从人的角度来说，要想通过高可用建设拿到好的绩效，却需要和扁鹊一样。只有等到系统已经被证明不行了，系统故障影响太大了，老板或者领导才会突然发现可用性的价值，才会给予技术团队时间、人力、资金来做高可用建设。
例如：微服务演进、弹性架构、同城双活、异地多活、多云建设、混合云演进……等，一看这些技术名词就能看出来高大上，规划这样的项目，技术团队干起来都特别有劲，年底汇报写 PPT 都能写出花来。
从老板的角度来讲，一样也面临神医悖论带来的挑战。假设老板心甘情愿每年投入1000万给某个团队来做高可用，最后年底一看1000万下去，就做了一堆琐碎的事情，心里肯定也会有疑惑：你们这帮小子，拿了我1000万，弄了一个几十人的团队，一年到头就干这点事？
如果老板愿意投钱的时候都会有这种困境，那么当老板开始“降本增效，开猿节流”的时候，更加会毫不意外地优先裁掉做可用性建设的团队和人员，而往往在团队里面负责这部分工作的员工，都是经验丰富但成本也高的老员工。
于是乎，“降本增笑”几乎成了不可避免的结局。


03

破局之道？
综合上述的分析来看：结果的不确定性，价值难以准确衡量，工作不容易被看见等因素，让实践中的高可用工作都变成了运动式高可用攻坚项目。 简单来说就是陷入了一个无解循环：前人积累太多技术债，系统磕磕碰碰逐渐越来越不稳定，但是没有人愿意花太多时间去整体解决，只希望保证击鼓传花的雷不要在自己手里爆炸即可。 等到哪一天某个倒霉蛋运气不好，系统终于发生了“史诗级”的故障，成功让公司上了热搜；此时老板或者大领导们终于顿悟：如果系统再来一次类似的事故，业务或者自己可能就要吃不了兜着走了。 于是公司或者大领导开始了运动式的高可用攻坚项目：先找一个原来的倒霉蛋背锅，让他走人或者降级；然后找一个新的幸运儿来负责高可用的“彻底优化”。幸运儿来了之后肯定不会走扁鹊大哥的路线，而是直接整高大上的项目：重构、双活、多活、多云、混合云等。 基本上这样的项目建设可以做1年，彻底完善可能需要2年。做完后系统整体的高可用能力确实能上一个新的台阶，毕竟那么多问题都明摆着，光解决这些问题就能够很大提升系统质量，更何况还做很多高可用的架构、基础设施等，肯定能够大幅提升系统的高可用能力。 于是新的幸运儿大概率会升职加薪，走向新的职业巅峰，老板或者大领导们也终于放心了。 但是系统正是从这时候开始又慢慢地进入了新的一轮循环：继续拼命赶项目忽视质量；继续堆各种杂乱的需求；原来做高可用相关的人员逐渐缩减，调岗到其它业务开发团队……就这样又慢慢地逐渐退化，直到新一轮的运动式高可用攻坚项目来临。 有什么有效的破局之道打破这个循环吗？坦白的说：几乎没有。 绝大部分人能做的就是期望自己不要成为这个循环中的倒霉蛋，或者自己能够成为这个循环中的幸运儿。


如果说一定要打破这个循环，其实关键不在技术团队身上，而是取决于老板和大领导们。 当然，并不是要老板和大领导们自己买一本《SRE 谷歌运维揭秘》的书籍自己去学习如何做高可用建设，关键在于转变对持续构建高可用系统的认知，然后鼓励技术团队持续在高可用方面进行一定的投入。 首先，意识到系统和人类似，高可用的系统需要持续建设。健康的系统和健康的身体都是要持续投入的，而不是靠一段时间内突击运动和打兴奋剂。在日常的工作中，给技术团队留出一定的时间和精力来做一些高可用方面相关的工作，即便这些工作看起来在当时都没有明显的作用。 其次，不要那么功利化。在高可用方面保持一定的人员和投入，即便看起来这些都是“成本压力”。就像人锻炼一样，很难说今天跑了 5KM，身体就一定变好了，甚至有可能今天跑了 5KM，过两天还会感冒发烧。但长期来看，坚持锻炼的人身体大概率会比不锻炼的人要好很多。 因此，公司和组织可以安排一些人员来专门负责高可用方面的一些工作，保证高可用相关的一些系统、工具、规范有人去推动落地。就算这些人没事找事，那他们也是在寻找系统中的一些隐患和不足，或者尝试对系统进行优化和加固。 第三，坚持定期给系统体检和保养。就像人需要定期体检，车子需要定期保养一样，系统也需要定期的检查和保养。千万别不出事就万事大吉，出了事就莫名惊诧！ 可以每年给系统进行一次小的复盘和盘点，每两年给系统进行一次全面的检查和优化，大概率就可以避免一些灾难级的故障发生。
即便运气不好发生了严重事故，也可以大大减少故障的影响时间。要知道1个2小时的 P0 故障和一个12小时的 P0 故障，虽然等级都是一样，但是影响和破坏力是天差地别。 总而言之，构建持续高可用系统的破局之道，其实在于公司和组织的技术文化上，而非技术手段。
   作者简介
前阿里 P9 级资深技术专家，16年软件设计开发经验，曾就职于华为、UC、阿里巴巴、蚂蚁金服，承担架构设计、架构重构、技术团队管理、技术培训等职责；专注于开源技术、系统分析、架构设计，对互联网技术的特点和发展趋势有较深入的研究和理解，对于高性能、高可用、业务架构、系统解耦等有丰富的经验，著有《编程的逻辑：如何用面向对象方法实现复杂业务需求》、《从零开始学架构》，极客时间专栏《从0开始学架构》、《大厂晋升指南》作者，极客大学《架构实战营》讲师，博文视点20周年20人作者。