云原生的浪潮下，为什么运维人员适合学习Go语言？-白红宇

云原生的浪潮下，为什么运维人员适合学习Go语言？

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发布时间：2019-06-19

本文共 4047 字，大约阅读时间需要 13 分钟。

本文旨在为使用Go语言提供一个新的视角。你不要指望在这篇文章里看到代码或者学到什么新东西，我只是提供了一个开放的新视角，并将它分享给正在寻找新解决方案的系统运维/DevOps/Observability工程师们。

不久前，系统运维还是一个很常见的工作岗位，这个岗位负责更新软件、配置网络和编写bash脚本。然后DevOps出现了——这是开发人员与运维人员之间的一个交汇点。现在，随着系统变得越来越分布式且越来越复杂，可观察性成为有助于你了解系统健康状况的一个重要因素。

定义可观察性

人们早就开始了有关可观察性的讨论，并且现在还在继续。我从中学到了很多东西，并且很高兴能够参与其中。有些人可能不同意这个定义，而且在未来，我可能还会有不同的想法。

监控是指反复检查系统及其输出，以确保它们处于良好的状态。它可以说是运维版的集成测试，只是偏重于中断事故以及与警报和日志等工具相关的问题。

在控制理论中，可观察性是一种系统度量，即根据系统外部输出来判断系统内部的健康状况。系统的可观察性和可控性是一组数学对偶。

可观察性是关于了解软件和系统的内部工作情况，提出问题，并通过外部观察获得问题的答案。可以是任意问题，不仅限于警报之类的问题。

很多现代用于运维和可观察性的工具都是用Go语言开发的。

这种转变如何在代码中体现出来？

一切都是从在代码中添加日志开始的，这绝对是所有调试工具的始祖。

我们还会经常写一些简单的bash脚本。

有时候你可能会想：“要解决这个问题，写个一次性小脚本就可以了”。但随着系统变得越来越复杂，我们的工作越来越复杂，这些脚本也越来越复杂。它们成倍增加，最终出现了一大堆遗留脚本。我们可以使用编程语言而不是脚本语言写些真正的代码，而不只是脚本。

就像你无法想象一个餐厅厨师在一个高可用、高响应的复杂架构中使用常规的刀具维护多个服务——这需要一个易于维护的解决方案。Go语言提供了很多这方面的好处，接下来我们将详细介绍。

工具

这里列出的所有工具都是开源的。

使用Go语言重写的Ops工具

Kubernetes

谷歌在2003年开发了Borg，作为集群管理器，Kubernetes旨在能有效地调度数十万个作业，并让计算更加高效。它最初是用C++编开发的。

2014年，Kubernetes作为一个容器编配器发布，大型公司用它在生产环境中运行分布式服务。

Kubernetes是一个用于自动化容器化应用程序的部署、扩展和管理的系统。它将构成应用程序的容器分组为逻辑单元，以便于管理和发现。Kubernetes可以在不增加运维团队规模的情况下扩展和添加无限量的资源。它可以部署在本地，也可以在混合或公共云基础设施上运行。

Prometheus

Borg Mon也于2003年诞生，作为Borg的内部监控系统，它最初也是用C++开发的。

2012年，Prometheus开源：作为一个时间序列数据源，用于收集指标和生成警报。

时间序列通过指标名称和一组键值对来标识，从而可以支持强大的查询和高效存储，并内置了警报功能，它支持10种语言，可以从Docker和StatsD等来源导入数据。

Etcd

Chubby于2006年创建，是一个分布式锁管理器。有趣的是，它的SLO是99.99（4个9），为了达到这个SLO，开发团队经常不得不每季度执行长达13分钟的计划内中断！

Etcd是在2013年开发的：一个强大的一致性分布式键值存储，你可以读取和写入数据，而且为在一组计算机上存储数据提供了可靠的方法。

Etcd是Kubernetes的核心组件，被用于关键任务型分布式系统中，因为它可以优雅地处理网络分区导致的首领选举，并容忍机器故障。一个简单的用例是将数据库连接信息作为键值对保存在Etcd中。你可以监控这些值，在它们发生变更时，你的应用程序就可以使用新的值。Etcd现在成为CNCF的一个项目！

Docker

2006年，谷歌推出了cgroups，让你可以隔离进程，并限制其资源。2008年又推出了lxc，为内核模块带来了额外的功能。lxc用于命名空间，并限制进程可以看到哪些东西。

2013年，Docker发布了：它可以完成上述所有的工作，另外还提供了管道和工具来构建镜像和控制端口映射。

Docker用于容器化——操作系统级别的虚拟化。它是目前市场上最受欢迎的容器运行时，也是Kubernetes的核心组件。

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使用Go语言开发的Ops工具

Helm

Helm是Kubernetes的包管理器，它是查找、共享和使用为Kubernetes开发的软件的最佳方式。Helm Charts可用于定义、安装和升级复杂的Kubernetes应用程序，它支持版本控制、共享和发布配置文件，不会让你迷失在意大利面式的代码中。

Grafana

Grafana是一个时间序列分析、监控和可视化平台。官方支持的一些数据源包括：Prometheus、InfluxDB和Elasticsearch。每个数据源都有一个根据其特性和功能定制的查询编辑器。每个数据源都绑定到一个面板，所有面板组合在一起构成一个仪表盘，可以控制时间段，也可以将时间序列数据与其他事件相关联。

Open Tracing Project

用于在分布式软件架构（例如微服务）中分析和监控应用程序，通过精确定位发生故障的位置来帮助调试复杂系统，并通过发现导致性能下降的原因来做出优化。

Open Tracing API项目正致力于创建更标准化的API和增强工具，它包含API规范、实现了规范的框架和库，以及项目文档。开发人员可以使用与厂商无关的API将增强添加到代码中。

Jaeger

Jaeger与Open Tracing兼容，是一种端到端的分布式跟踪，用于监控和排除复杂分布式系统中的事务。

Jaeger可用于分布式事务监控和上下文传播、性能和延迟优化、故障分析和服务依赖性分析。

Istio

一个服务网格框架，可配置的基础设施层，用于微服务架构。Istio使服务实例之间的通信变得更灵活、可靠、快速和安全。在将它添加到应用程序时，只需要为每个服务部署一个边车（代理），不需要更改应用程序代码！

它支持自动发现设备和服务、跟踪、监控、日志记录、平台可观察性、基于访问控制和身份验证的安全性、访问策略控制和流量控制。

CNCF

云原生计算基金会是上述很多项目的“大本营”。它是一个开源软件基金会，致力于推广云原生计算。该基金会构建了可持续发展的生态系统，并围绕一系列高质量的开源项目建立了一个社区，这些项目将容器作为微服务架构的一部分进行编排。

云原生计算使用开源软件将应用程序作为微服务来部署，将每个部分打包到容器中，并动态编排这些容器以优化资源利用。

Go语言为SRE带来的好处

简单地说就是：简单、可靠、快速。

使用Go语言——无论你在构建什么，专注于手头的工作，不要操心那些工具。

简单

可读性：Go语言代码具有很高的可读性，即使有多个运维团队共享代码库，这些代码也很容易读懂，因为它们不管在哪里看起来都是一样的。可以使用gofmt（内置的linter）让代码变得更容易阅读。

内置了测试、分析和基准工具：为了遵循Go语言的最佳实践，你可能会进行TDD（测试驱动开发）。你不一定需要使用断言，但如果你想要用它，随时都可以使用。测试、分析（CPU和内存）和基准工具都是内置的，因此不需要学习新语言、新命令或使用新工具，并且还有一些很好的工具可用于可视化测试结果。

一个二进制文件搞定一切：Go语言使用了静态链接，也就是说它不需要依赖外部库，不需要复制依赖项或操心导入问题。所有代码及其依赖项都在二进制文件中。而且，作为一个纯粹的同质环境，它不依赖语言版本和发布版本。

交叉编译：将所有东西塞进二进制文件中让事情变得简单了，而能够对其进行交叉编译则让事情变得更加简单：为了支持在不同的操作系统上运行二进制文件，只需要设置2个环境变量：$GOOS和$GOARCH。不需要虚拟环境、包管理器或管理依赖项。这是CLI提供的一项很棒的功能，实际上，一些流行的工具也在使用它，如etcdctl、kubectl和docker。

这是部分支持的平台清单：

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组合，而不是继承：避免继承造成的混淆。

标准库：标准库中的很多软件包都是Ops工具（比如处理基于不同的协议——如HTTP/HTTP2——的Web服务，以及文件处理：路径、下载、打开、进程、时间、json、正则表达式等）的构建块。不需要跟踪用于基本操作的标准包或外部软件，或者在这些包被弃用后切换到其他包。因为这些都在标准库中——它们得到了良好的维护，提供了良好的文档。虽然标准库不大，但对于OPS/SRE工程师来说已经很好用了。