1. 资源选型与架构设计
- 硬件配置决策:基于业务模型(如 IO 密集型 / 计算密集型)、预期 QPS、数据吞吐量及容灾需求,确定服务器 CPU(建议企业级 Xeon 系列)、内存(按峰值负载 1.5 倍预留)、存储方案(SSD/NVMe 用于热数据,HDD 用于冷存储)及网络带宽(需测试 TCP 并发连接数上限)。
- 架构分层:若为分布式系统,需规划负载均衡层(如 LVS/Nginx)、应用层(容器化部署建议使用 K8s/Docker Swarm)、数据层(主从 / 集群架构,Redis 集群需考虑分片策略)及缓存层(CDN 节点布局优化静态资源访问)。
- 操作系统选型:
- Linux 阵营:CentOS Stream(企业级稳定性)、Ubuntu Server(社区活跃度高,适合 DevOps 场景)、Debian(轻量可靠,适合容器底座);
- Windows Server:仅建议遗留.NET 框架或特定企业应用场景,需同步规划 Hyper-V 虚拟化或 WSL2 兼容性。
2. 网络架构设计
- 定义三层网络模型:管理平面(独立 IP 段用于服务器远程管理)、业务平面(负载均衡器 VIP 绑定,配合 BGP/ECMP 实现多链路冗余)、存储平面(RDMA 协议优化分布式存储通信)。
- 配置基础网络参数:静态 IP 分配(建议使用 DHCP 保留策略)、子网划分(VLSM 技术实现 IP 地址高效利用)、DNS 解析(递归 / 迭代服务器配置,TTL 值优化缓存效率)。
1. 操作系统安装与硬化
- 自动化装机:通过 PXE 网络启动结合 Kickstart(RHEL 系)/Preseed(Debian 系)实现批量装机,或使用云厂商镜像服务(如 AWS AMI、阿里云镜像市场)快速初始化。
- 安全基线配置:
- 禁用默认账户(如 CentOS 的
useradd -D
修改默认策略),启用 SSH 密钥认证(禁止密码登录,配置AllowUsers
白名单); - 内核参数优化:调整
/etc/sysctl.conf
(如net.ipv4.tcp_tw_reuse=1
优化 TCP 连接回收),安装安全增强模块(SELinux/AppArmor); - 防火墙规则:基于最小权限原则,使用
iptables
/nftables
或云厂商安全组配置,仅开放业务必需端口(如 Web 服务开放 80/443,数据库开放 3306/5432 并限制源 IP)。
2. 服务组件部署
基础工具链:安装依赖管理工具(Yum/Aptitude)、版本控制(Git)、监控代理(Prometheus Node Exporter)及日志采集(Fluentd)。
- 中间件部署:
- Web 服务器:Nginx 编译安装(启用 HTTP/2、Brotli 压缩,配置
worker_processes auto
优化多核性能); - 数据库:MySQL 使用 Percona Server 增强版(优化 InnoDB 缓冲池,配置慢查询日志分析工具 pt-query-digest);
- 容器化部署:Docker 引擎配置 Registry 镜像加速(国内建议使用阿里云 / 华为云镜像仓库),Kubernetes 集群搭建参考官方 Kubeadm 工具链或商业发行版(如 Rancher)。
1. 代码部署策略
- 版本控制:通过 Git 仓库拉取代码,建议使用 Tag 标记发布版本,配合 CI/CD 流水线(Jenkins/GitLab CI)实现自动化构建。
- 配置管理:敏感信息通过环境变量注入(如
docker run -e DB_PASSWORD
)或配置中心(Apollo/Nacos)管理,避免硬编码。
2. 服务启动与进程管理
- 传统部署:使用 systemd 管理服务(编写
.service
单元文件,配置Restart=always
保证进程自愈); - 容器化部署:Docker Compose 定义多容器依赖,Kubernetes 通过 Deployment 控制器实现滚动更新(
maxSurge=25%
、maxUnavailable=25%
平衡发布期间可用性)。
3. 依赖校验与健康检查
- 启动前校验:脚本检查端口占用(
netstat -tulnp | grep <port>
)、配置文件完整性(哈希校验);
- 运行时监控:HTTP 服务暴露健康检查接口(返回 200 状态码),K8s 配置
livenessProbe
/readinessProbe
实现自动故障转移。
1. 性能压测与瓶颈分析
- 负载测试:使用 JMeter 模拟万级并发,Grafana+Prometheus 监控指标(CPU 核利用率、内存 Swap 使用率、磁盘 IOPS / 吞吐量、网络 PPS);
- 瓶颈定位:CPU 热点通过
perf top
分析,内存泄漏使用valgrind
检测,慢 SQL 通过数据库执行计划优化(添加索引、分库分表)。
2. 安全纵深防御
- 漏洞扫描:定期运行 Nessus/OpenVAS 扫描系统漏洞,OWASP ZAP 检测 Web 应用安全(防范 SQL 注入 / XSS/CSRF);
- 数据加密:传输层启用 TLS 1.3(ECDHE-ECDSA-AES256-GCM-SHA384 加密套件),存储层对敏感数据字段加密(AES-256 算法)。
3. 容灾与高可用
- 冗余架构:Web 层部署多实例负载均衡,数据库实现主从复制(异步 / 半同步模式)+ 哨兵监控,存储使用分布式文件系统(GlusterFS/Ceph);
- 故障切换:通过 Keepalived 实现 VIP 漂移,K8s 自动驱逐异常节点并重建 Pod,定期进行容灾演练(模拟断电 / 网络分区场景)。
1. 全链路监控体系
- 基础设施层:采集 CPU / 内存 / 磁盘 / 网络实时数据,设置阈值报警(如 CPU 持续 > 80% 触发工单);
- 应用层:APM 工具(New Relic/Datadog)追踪请求链路,日志聚合(ELK Stack)实现异常快速定位;
- 用户层:合成监控(模拟真实用户访问路径),API 网关记录响应时间分位数(p95/p99 指标)。
2. 自动化运维实践
- 配置管理:使用 Ansible/Puppet 实现基础设施即代码(IaC),版本控制服务器配置文件;
- 补丁管理:定期更新系统内核(建议使用 Kpatch 热补丁)、中间件版本(灰度发布验证兼容性),自动化脚本处理依赖冲突;
- 备份策略:数据库冷备份(mysqldump)+ 增量备份(binlog),关键文件实时同步(Rsync+Inotify),云存储启用版本控制(S3 Versioning)。
3. 迭代优化与技术演进
- 建立变更管理流程:通过工单系统记录部署操作,回滚方案预验证(如保留旧版本 Docker 镜像);
- 技术栈升级:跟踪行业趋势(如 Service Mesh 架构、Serverless 化改造),定期评估新技术 ROI(投资回报率)。