在线教育上云实践和架构演进思考
从17年开始，结合腾讯业务上云专项，在线教育从一开始的云IaaS层迁移，到更开放的开源中间件选型，再到思考云原生的研发模式，做了很多实践和思考，推动后台架构演进。本文整理自QCon全球软件开发大会（上海站）2019上的演讲，欢迎沟通交流。
目录
一、自研业务上云的背景 二、团队关于云原生的激烈讨论 三、梳理痛点，规划业务后台架构演进方向 四、优化微服务架构 五、调整中间件选型 六、完善DevOps工具链
一、自研业务上云的背景
历史“烟囱式”的业务研发
腾讯历史研发模式，不同的BG或者部门，或多或少从上到下会有自己的一套技术栈，如下图：
一方面对做组件的同学是种锻炼，另一方面也积累了很多技术债务：
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重复造轮子，每个BG/部门一套
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缺乏部门间的分享和协作
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有影响力的开源较少
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数据不互通，部门间代码互相封闭
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没有统一技术图谱
腾讯930调整后的2大技术战略
意识到这个问题之后，腾讯930调整，成立新的云事业群，内部成立“技术委员会”，启动“开源协同”和“业务上云”的两大战略方向。
在架构演进中，上云的价值是什么？
1、业务价值
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聚焦业务，提升研发效率
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加快技术换代，保持技术优势（传统互联网 vs 云时代）
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使用更好的云开源组件服务（可用性、稳定性、文档API…）
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计算资源重用，弹性伸缩，优化成本
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标准化CI/CD流程
2、工程师价值
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扩宽技术视野，避免闭门造车
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掌握的技能更有价值
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输出优秀组件到云，提高影响力
3、腾讯云价值
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为客户输出业务上云经验
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帮助腾讯云打磨云组件
二、团队关于云原生的激烈讨论
云原生的关键技术和里程碑节点
从2013年Matt Stine首次提出云原生概念，到后面k8s、Mesh、serverless的普及，云原生的思路被越来越多人讨论。
云原生的定义，解决什么问题？
从2个方面来看云原生定义：利用云平台优势，擅长解决这些互联网业务问题
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云计算本质：按需分配资源和弹性计算
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互联网业务特点：快速迭代、逻辑复杂、海量用户、流量突增、7*24小时高可用
云原生应用和传统企业应用区别：
团队对云原生的思考
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开始是问号脸：听过无数的道理，却仍旧过不好这一生，囧
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后面开始结合实际分析目标：通过 基础云平台、云中间件、面向微服务、容器编排调度，以及Devops流程的优化整合 ，来提升业务团队研发 效率和质量 ，帮助业务降低风险、更快交付
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最后开始实践上云
三、梳理痛点，规划业务后台架构演进方向
腾讯课堂初期的后台架构设计
基于SOA的后台服务架构，简单的架构分层和周边基础支撑工具建设：
历史架构痛点分析
这些痛点list都是很有价值的宝藏，能够从中挖掘出最适合自己业务的架构演进方向：
规划业务后台架构演进方向
针对这些业务痛点，开始聚焦微服务、中间件、DevOps这3个方向，结合业务上云来帮助推动架构演进。这里把做的最核心的Top10的事情列出来介绍
1、优化微服务架构
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约定应用统一开发规范，往云原生靠齐
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整合ApiGateway，统一微服务对外API调用入口
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推动服务复用，建设业务中台
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音视频等模块迁移腾讯云PaaS服务
2、调整中间件选型
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规划更开放的开源中间件选型图谱
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制定自研组件切换云组件计划
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借助工具，提升数据迁移上云的效率和质量
3、完善DevOps工具链
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建立业务统一的蓝盾CI流水线（CI）
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服务全面容器化，迁移腾讯云TKE平台（CD）
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统一全链路日志上报，聚焦调用链监控体系建设（CO）
四、优化微服务架构
约定应用统一开发规范，往云原生靠齐
参考Matt Stine提出的云原生12-Factor，有很多点现在回头看起来感觉很有先见之明：
基于业务最佳实践的应用开发规范
统一的技术栈，包括语言、协议、开发框架等
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外部只有通过ApiGateway才能访问
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服务间只能通过Rpc或消息队列通讯
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服务无状态化，能快速启动关闭
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框架对同类组件可插拔，更换具体组件不改服务代码
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基于PB自动代码生成，基于CI自动规范校验
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尽量都走远端配置，修改配置不用发布或重启服务
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数据库（KV/DB）按具体业务模块提供访问
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… …
针对历史痛点优化微服务架构
下面是优化后的微服务架构，主要的几点：
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接入层：整合ApiGateway，对内部微服务API统一进行认证、鉴权、生命周期管理、熔断、限流、监控告警等
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逻辑层：追求逻辑代码越来越少，服务复用往下层抽
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中台层：推动服务复用，建设业务中台，优先考虑云上PaaS服务，避免闭门造车，服务团队多个教育产品
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容器层：微服务全量容器化，推动部署云TKE
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中间件：制定数据迁移方案，统一切换使用腾讯云中间件
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Devops工具链：聚焦运营痛点，推动适合业务的CI/CD/CO 工具链
音视频等模块迁移腾讯云PaaS服务
这个是课堂音视频迁移到云PaaS后的架构图，蓝色腾讯云负责音视频流处理，绿色业务只负责信令交互，让开发更聚焦业务逻辑。
下面是迁移云PaaS服务之后的一些优化数据
五、调整中间件选型
规划更开放的开源中间件选型图谱
关于技术栈或者中间件选型，这2年团队比较大的感受就是 从封闭到开放 。哪些是值得学习引入的开源项目？我们也在不断完善这样一个开源图谱xmind，去统一指导技术选型
对于开源的选型，团队也有自己的一些参考思路：
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适合业务当前需求
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优先参考 CNCF Landscape
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开源社区热度
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云平台支持情况
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GitHub的Star、Issues等
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公司和作者影响力
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开源协议：GPL等
制定自研组件切换云组件计划
无论是自研CKV切到云Redis，自研Hippo切到云CKafka，里面涉及的细节很多就不展开，这里比较好的实践是切换比较制定好完整的方案规划，并且一步步来实施，防止踩坑
举2个实际的Badcase，证明为什么迁移前做完整验证很重要：
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切云CDB，因为云上mysql5.6版本默认链接字符集和自研的不一样，导致没有手动设链接字符集的模块出现乱码
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切云Redis，因为没有压测想当然，导致Redis的分片申请不够出现高负载
借助工具，提升数据迁移上云的效率和质量
基于腾讯云DTS做数 据迁移上云 和 异构数据同步 ，可以帮助业务解决很多繁琐的迁移细节
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支持多种关系型和NoSql数据库
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基于数据库binlog日志解析，简单配置，提供增量数据订阅消费
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数据不停机迁移，最小化对线上业务影响
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兼容公网、VPN、专线等多种网络环境接入
六、完善DevOps工具链
建立业务统一的蓝盾CI流水线
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研发效率如何提升？统一服务流水线模板，GitHook一键部署，使用丰富的插件能力
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研发质量如何把控？集成Coverity等代码检测，服务必须通过质量红线检查和自动化测试
服务全面容器化，迁移腾讯云TKE平台
1、基于docker全面容器化
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统一镜像仓库，版本管理
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基于镜像交付，打包二进制+运行环境
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资源隔离，安全性高
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快速部署，秒级扩缩容
2、基于kubernetes应用改造
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持久数据挂载远程存储，防止Pod重启丢失
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配置依赖k8s环境变量设置
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服务无状态化，去除ip权限依赖等问题
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服务快启动销毁，确保Pod便捷变更
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补齐服务k8s相关日志监控
统一全链路日志上报，聚焦调用链监控体系建设
关于CO环节的设计思考
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先明确痛点是什么（无效告警多？告警不及时？定位问题慢？）
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对比大而全的指标监控，可优先把 调用链监控 做到简单极致（自动生成服务调用拓扑，发现链路 异常点 和 性能瓶颈 ）
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通过云原生组件来搭建（ELK、Prometheus、jaeger）
正文到此结束
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