導語

人與人之間最重要的是信任，但程序的世界里，可能信任越少越好;我越發(fā)覺得越是高性能高可用的系統(tǒng)里，不信任原則會體現(xiàn)得更加淋漓盡致。 為了少走彎路，寫下這篇文章留給自己參考，其中一些是自己踩過的一些坑;一些是接手他人系統(tǒng)時觸過的雷;還有一些是從別人分享的經驗學習得來;能力有限，先記下自己的一些體會，錯誤的地方再慢慢改正。

一、編程的世界里十面埋伏

編程，是一件容易的事，也是一件不容易的事。說它容易，是因為掌握一些基本的數(shù)據(jù)類型和條件語句，就可以實現(xiàn)復雜的邏輯;說它不容易，是因為高性能高可用的代碼，需要了解的知識有很多很多;編程的世界，也跟掃雷游戲的世界一樣，充滿雷區(qū)，十面埋伏，一不小心，隨時都可能踩雷，隨時都可能Game Over。

而玩過掃雷的人都知道，避免踩雷的最好方法，就是提前識別雷區(qū)并做標記(設防)避免踩踏。

鑒于此，編程的世界里，從輸入到輸出同樣需要處處設防，步步為營。

1、對輸入的不信任

(1)對空指針的檢查

不只是輸入，只有是使用到指針的地方，都應該先判斷指針是否為NULL，而內存釋放后，應當將指針設置為NULL。

【真實案例】：注冊系統(tǒng)某段邏輯，正常使用情況下，都有對指針做檢查，在某個錯誤分支，打印日志時，沒檢查就使用了該字符串;結果可正常運行，但當訪問某個依賴模塊超時走到改分支，觸發(fā)bug，導致coredump。

(2)對數(shù)據(jù)長度的檢查

使用字符串或某段buf，特別是memcpy/strcpy時，需要盡量對數(shù)據(jù)長度做下檢查和截斷。

【真實案例】：接手oauth系統(tǒng)后運行數(shù)月表現(xiàn)良好，突然有一天，發(fā)生了coredump，經查，是某個業(yè)務不按規(guī)定請求包中填寫了超長長度，導致memcpy時發(fā)生段錯誤，根本原因，還是沒有做好長度檢查。

(3)對數(shù)據(jù)內容的檢查

某些場景下，沒有對數(shù)據(jù)內容做檢查就直接使用，可能導致意想不到的結果。

【案例】：sql注入和xss攻擊都是利用了服務端沒有對數(shù)據(jù)內容做檢查的漏洞。

2、對輸出(變更)的不信任

變更的影響一般體現(xiàn)在輸出，有時候輸出的結果并不能簡單的判斷是否正常，如輸出是加密信息，或者輸出的內容過于復雜。

所以，對于每次變更

(1)修改代碼時，采用不信任編碼，正確的不一定是“對”的，再小的修改也應確認其對后續(xù)邏輯的影響，有些修正可能改變原來錯誤時的輸出，而輸出的改變，就會影響到依賴該改變字段的業(yè)務。

(2)發(fā)布前，應該對涉及到的場景進行測試和驗證，測試可以有效的發(fā)現(xiàn)潛在的問題，這是眾所周知的。

(3)發(fā)布過程，應該采用灰度發(fā)布策略，因為測試并非總是能發(fā)現(xiàn)問題，灰度發(fā)布，可以減少事故影響的范圍。常見灰度發(fā)布的策略有機器灰度、IP灰度、用戶灰度、按比例灰度等，各有優(yōu)缺點，需要根據(jù)具體場景選擇，甚至可以同時采用多種的組合。

(4)發(fā)布后，全面監(jiān)控是有效發(fā)現(xiàn)問題的一種方法。因為測試環(huán)境和正式環(huán)境可能存在不一致的地方，也可能測試不夠完整，導致上線后有問題，所以需采取措施補救

• A：如使用Monitor監(jiān)控請求量、成功量、失敗量、關鍵節(jié)點等
• B：使用DLP告警監(jiān)控成功率
• C：發(fā)布完，在正式環(huán)境測試一遍

【案例】oauth系統(tǒng)某次修改后編譯時，發(fā)現(xiàn)有個修改不相關的局部變量未初始化的告警，出于習慣對變量進行了初始化(初始化值和編譯器默認賦值不一樣)，而包頭某個字段采用了該未初始化的變量，但在測試用例中未能體現(xiàn)，監(jiān)控也沒細化到每個字段的值，導致測試正常，監(jiān)控正常;但前端業(yè)務齊齊互動使用了該包頭字段，導致發(fā)布后影響該業(yè)務。

二、服務程序的世界里防不勝防

一般的系統(tǒng)，都會有上下游的存在，正如下圖所示

而上下游的整個鏈路中，每個點都是不能保證絕對可靠的，任何一個點都可能隨時發(fā)生故障，讓你措手不及。

因此，不能信任整個鏈路中的任何一個點，需進行設防。

1、對服務本身的不信任

主要措施如下：

(1)服務監(jiān)控

前面所述的請求量、成功量、失敗量、關鍵節(jié)點、成功率的監(jiān)控，都是對服務環(huán)節(jié)的單點監(jiān)控。

在此基礎上，可以加上自動化測試，自動化測試可以模擬應用場景，實現(xiàn)對于流程的監(jiān)控。

(2)進程秒起

人可能在程序世界里是不可靠的因素(大牛除外)，前面的措施，多是依賴人來保證的;所以，coredump還是有可能發(fā)生的，這時，進程秒起的實現(xiàn)，就可以有效減少coredump的影響，繼續(xù)對外提供服務。

2、對依賴系統(tǒng)的不信任

可采用柔性可用策略，對于根據(jù)模塊的不可或缺性，區(qū)分關鍵路徑和非關鍵路徑，并采取不同的策略

(1)對于非關鍵路徑，采用柔性放過策略

當訪問非關鍵路徑超時時，簡單的可采取有限制(一定數(shù)量、一定比重)的重試，結果超時則跳過該邏輯，進行下一步;復雜一點的統(tǒng)計一下超時的比例，當比例過高時，則跳過該邏輯，進行下一步

(2)對于關鍵路徑，提供弱化服務的柔性策略

關鍵路徑是不可或缺的服務，不能跳過;某些場景，可以根據(jù)目的，在關鍵路徑嚴重不可用時，提供弱化版的服務。舉例如派票系統(tǒng)訪問票據(jù)存儲信息嚴重不可用時，可提供不依賴于存儲的純算法票據(jù)，為彌補安全性的確實，可采取縮短票據(jù)有效期等措施。

3、對請求的不信任

(1)對請求來源的不信任

有利可圖的地方，就會有黑產時刻盯著，偽造各種請求，對此，可采取如下措施

A：權限控制

如ip鑒權、模塊鑒權、白名單、用戶登錄態(tài)校驗等

B：安全審計

權限控制僅能打擊一下非正常流程的請求，但壞人經常能夠成功模擬用戶正常使用的場景;所以，對于一些重要場景，需要加入安全策略，打擊如IP、號碼等信息聚集，頻率過快等機器行為，請求重放、劫持等請求)

(2)對請求量的不信任

前端的請求，不總是平穩(wěn)的;有活動時，會暴漲;前端業(yè)務故障恢復后，也可能暴漲;前端遭到惡意攻擊時，也可能暴漲;一旦請求量超過系統(tǒng)負載，將會發(fā)生雪崩，最終導致整個服務不可用，對此種種突發(fā)情況，后端服務需要有應對措施

• A：頻率限制，控制各個業(yè)務的最大請求量(業(yè)務根據(jù)正常請求峰值的2-3倍申請，該值可修改)，避免因一個業(yè)務暴漲影響所有業(yè)務的情況發(fā)生。
• B：過載保護，雖然有頻率限制，但業(yè)務過多時，依然有可能某個時間點，所有的請求超過了系統(tǒng)負載，或者到某個IDC，某臺機器的請求超過負載，為避免這種情況下發(fā)生雪崩，將超過一定時間的請求丟棄，僅處理部分有效的請求，使得系統(tǒng)對外表現(xiàn)為部分可用，而非完全不可用。

三、運營的世界里不可預測

1、對機器的不信任

機器故障時有發(fā)生，如果服務存在單點問題，故障時，則服務將完全不可用，而依賴人工的恢復是不可預期的，對此，可通過以下措施解決

(1)容災部署

即至少有兩臺以上的機器可以隨時對外提供服務。

(2)心跳探測

用于監(jiān)控機器是否可用，當機器不可用時，若涉及到主備機器的，應做好主備機器的自動切換;若不涉及到主備的，禁用故障機器對外提供服務即可。

2、對機房的不信任

現(xiàn)實生活中，整個機房不可用也是有發(fā)生過的，如2015年的天津濱海新區(qū)爆炸事故，導致騰訊在天津的多個機房不能對外提供正常服務，對此采取的措施有：

(1)異地部署

不同IDC、不同城市、不同國家等部署，可用避免整個機房不可用時，有其他機房的機器可以對外提供服務

(2)容量冗余

對于類似QQ登陸這種入口型的系統(tǒng)，必須保持兩倍以上的冗余;如此，可以保證當有一個機房故障時，所有請求遷移到其他機房不會引發(fā)系統(tǒng)過載。

3、對電力的不信任

雖然我們越來越離不開電力，但電力卻不能保證一直在為我們提供服務。斷電時，其影響和機器故障、機房故障類似，機器會關機，數(shù)據(jù)會丟失，所以，需要對數(shù)據(jù)進行備份。

(1)磁盤備份

來電后，機器重啟，可以從磁盤中恢復數(shù)據(jù)，但可能會有部分數(shù)據(jù)丟失。

(2)遠程備份

機器磁盤壞了，磁盤的數(shù)據(jù)會丟失，使用對于重要系統(tǒng)，相關數(shù)據(jù)應當考慮采用遠程備份。

4、對網絡的不信任

(1)不同地方，網絡時延不一樣

一般來說，本地就近的機器，時延要好于異地的機器, 所以，比較簡單的做法就是近尋址，如CMLB。

也有部分情況，是異地服務的時延要好于本地服務的時延，所以，如果要做到較好的最優(yōu)路徑尋址，就需要先做網絡探測，如Q調

(2)常有網絡有波動或不可用情況

和機器故障一樣處理，應當做到自動禁用;但網絡故障和機器故障又不一樣，經常存在某臺機器不可用，但別的機器可以訪問的情況，這時就不能在服務端禁用機器了，而應當采用本地回包統(tǒng)計策略，自動禁用服務差機器;同時需配合定時探測禁用機器策略，自動恢復可正常提供服務機器。

5、對人的不信任

人的因素在運營的世界里其實是不穩(wěn)定的因素(大牛除外)，所以，不能對人的操作有過多的信任。

(1)操作備份

每一步操作都有記錄，便于發(fā)生問題時的回溯,重要的操作需要review，避免個人考慮不周導致事故。

(2)效果確認

實際環(huán)境往往和測試環(huán)境是存在一些差異，所有在正式環(huán)境做變更后，應通過視圖review和驗證來確認是否符合預期。

(3)變更可回滾

操作前需對舊程序、舊配置等做好備份，以便發(fā)生故障時，及時恢復服務。

(4)自動化部署

機器的部署，可能有一堆復雜的流程，如各種權限申請，各種客戶端安裝等，僅靠文檔流程操作加上測試驗證時不夠的，可能某次部署漏了某個步驟而測試又沒測到，上線后就可能發(fā)生事故若能所有流程實現(xiàn)自動化，則可有效避免這類問題。

(5)一致性檢查

現(xiàn)網的發(fā)布可能因某個節(jié)點沒同步導致漏發(fā)，也就是不同的機器服務不一樣;對此，有版本號的，可通過版本號監(jiān)控發(fā)現(xiàn);沒版本號的，則需借助進程、配置等的一致性檢查來發(fā)現(xiàn)問題。

備注：以上提到的不信任策略，有的不能簡單的單條使用，需要結合其他的措施一起使用的。

四、小結

好了，先寫這么多。最重要的還是那句話，程序的世界里，應該堅持不信任原則，處處設防。