「DeployLite」第五章:非功能性需求与运维保障
By Leeting Yan
第五章:非功能性需求与运维保障(Non-Functional Requirements & Operational Assurance)
5.1 性能与容量规划(Performance & Capacity Planning)
目标
确保平台在中等规模负载下(1000+ 项目、10000+ 构建/天)仍具备高性能与可扩展性。
性能指标目标表
| 模块 | 指标 | 目标值 | 测试条件 |
|---|---|---|---|
| API Server | 平均响应延迟 | ≤ 200ms | 并发 500 请求 |
| P95 延迟 | ≤ 500ms | 并发 1000 请求 | |
| Scheduler | 调度延迟 | ≤ 500ms | 任务队列 1000 条 |
| Runner | 启动延迟 | ≤ 2s | 并发 50 Job |
| 日志回传延迟 | ≤ 1s | 持续 10 分钟任务 | |
| Artifact 上传 | 吞吐量 | ≥ 50 MB/s | S3 存储后端 |
| Pipeline Engine | 状态切换 | ≤ 100ms | 1000 并发 Pipeline |
| Dashboard 页面加载 | 完整渲染时间 | ≤ 2.5s | 首屏请求量 ≤ 10 |
| 系统启动时间 | 冷启动 | ≤ 30 秒 | 全组件启动 |
| 并发构建上限 | 单节点 | ≥ 100 Job | 8 核 16G 环境 |
性能测试范围
- 构建时长测试(Build Duration Benchmark): 不同语言项目在缓存命中 / 未命中状态下的平均时长。
- 高并发调度测试(Scheduler Benchmark): 测试 1000 并发任务分配的稳定性。
- 制品上传压力测试: 并发上传 1GB 文件 50 个。
- 数据库吞吐测试: 每秒 5000 次写入 + 20000 次查询。
- 缓存命中率测试: Go 模块缓存 ≥ 85%,Node 依赖缓存 ≥ 70%。
扩展性要求
- 所有服务可横向扩展(Stateless 组件支持负载均衡)。
- Runner 池可按租户标签分布式部署。
- 支持多区域(Region)Runner 注册。
- 架构应支持“热升级”(不影响正在执行任务)。
验收标准
✅ 系统在并发 500 请求下平均响应 ≤ 200ms; ✅ 单节点可稳定执行 100 并发任务; ✅ 系统冷启动 < 30 秒; ✅ 在节点宕机情况下任务可自动迁移。
5.2 安全与合规(Security & Compliance)
安全设计目标
- 默认安全(Security by Default);
- 零信任(Zero-Trust);
- 数据全程加密;
- 可追溯(Auditable)。
安全架构分层
| 层级 | 安全机制 |
|---|---|
| 身份认证(AuthN) | JWT + OAuth2 + MFA |
| 授权(AuthZ) | RBAC + Policy as Code |
| 通信安全 | 全链路 TLS1.3 + 双向 gRPC TLS |
| 数据安全 | AES-256 + 数据脱敏日志 |
| 执行隔离 | Runner 容器沙箱 |
| 访问审计 | 审计日志全链路追踪 |
| 密钥管理 | Secret Vault、Key Rotation |
| 漏洞扫描 | Trivy + cosign 校验 |
| 供应链安全 | SBOM + 签名校验 + Policy 验证 |
漏洞与依赖管理
-
所有基础镜像定期扫描;
-
发现 CVE 后自动禁用对应 Runner;
-
SBOM 自动生成;
-
生成报告格式:
1 2 3 4 5 6 7{ "package": "openssl", "version": "1.1.1t", "vulnerabilities": [ {"cve": "CVE-2023-2650", "severity": "HIGH", "fix_version": "1.1.1u"} ] }
合规标准
| 标准 | 对应措施 |
|---|---|
| GDPR | 可导出与删除个人数据 |
| ISO27001 | 访问控制、日志保留 |
| SOC 2 Type II | 审计流程、加密存储 |
| OWASP CI/CD Top 10 | 防止命令注入、凭据泄露 |
| CNCF Supply Chain Security (SLSA Level 2) | SBOM、签名与策略验证 |
验收标准
✅ 所有 API 均使用 TLS; ✅ Secret 永不以明文形式输出; ✅ 策略拒绝未签名镜像; ✅ 审计日志可回溯 180 天。
5.3 宕机与恢复策略(Disaster Recovery & Fault Handling)
目标
在组件或节点宕机时,保证:
- 任务不中断或可自动迁移;
- 数据不丢失;
- 平台恢复时间可预测。
故障分类
| 故障类型 | 影响范围 | 处理策略 |
|---|---|---|
| Runner 崩溃 | 单任务失败 | 自动重试(最多 3 次) |
| Scheduler 崩溃 | 队列阻塞 | 冗余副本热备 |
| Database 故障 | 全局中断 | 热备 + 延迟复制 |
| Artifact Store 不可达 | 构建受阻 | 自动降级存储到临时卷 |
| 控制平面异常 | API 无响应 | K8s AutoRestart + LB 重路由 |
| 网络隔离 | 分区 Runner | 缓存任务队列,恢复后同步 |
数据恢复策略
-
数据库备份:每日全量,间隔 6 小时增量;
-
制品备份:每 24 小时同步到副存储;
-
日志备份:Loki/ES 每 3 小时快照;
-
密钥备份:仅加密形式存储,双副本;
-
恢复目标(RTO / RPO):
- RTO ≤ 30 分钟
- RPO ≤ 10 分钟
验收标准
✅ 数据库崩溃后 30 分钟内可恢复; ✅ 构建任务中断时自动重试; ✅ 备份可验证恢复; ✅ 制品一致性(hash 匹配)验证通过。
5.4 SLA / SLO / SLI 设计
SLA(服务等级协议)
| 维度 | 指标 | 目标 |
|---|---|---|
| 可用性 | 服务可访问时间 | ≥ 99.9% |
| 响应时间 | API 平均响应 | ≤ 200ms |
| 任务可靠性 | 构建成功率 | ≥ 98% |
| 数据持久性 | 丢失率 | 0 |
| 恢复时间(RTO) | 故障恢复时间 | ≤ 30min |
SLO(目标)
| 服务 | 指标 | 目标值 |
|---|---|---|
| 构建服务 | 平均成功率 | ≥ 99% |
| 调度系统 | 分配延迟 | < 500ms |
| 日志系统 | 日志可用率 | ≥ 99.8% |
| 通知系统 | 通知延迟 | ≤ 3s |
SLI(测量指标)
- API 成功率 (
2xx / total_requests) - 任务平均耗时
- Runner 健康率 (
healthy / total) - Pipeline 错误率
- 平均回滚时间
SLA 违约响应策略
- 若月度可用性 < 99.9%,用户获得账期抵扣;
- 连续两次违反 SLA → 启动根因分析(RCA)报告。
5.5 可观测性(Observability)
监控指标(Metrics)
| 分类 | 指标名称 | 描述 |
|---|---|---|
| 系统指标 | cpu_usage, memory_usage, disk_io |
节点层监控 |
| Pipeline 指标 | pipeline_run_duration, success_rate |
CI/CD 运行效率 |
| Runner 指标 | runner_queue_length, job_latency |
任务执行性能 |
| API 指标 | http_latency_ms, request_per_second |
Web/API 性能 |
| 业务指标 | deploy_success_rate, rollback_count |
业务稳定性 |
| 计费指标 | build_minutes, storage_usage_gb |
运营数据 |
日志体系(Logging)
-
结构化日志(JSON 格式);
-
日志级别:
TRACE,INFO,WARN,ERROR; -
关键字段:
trace_idjob_idrunner_idpipeline_idtimestamp
-
日志采集:Filebeat → Loki;
-
保留周期:默认 90 天;
-
敏感信息脱敏规则:正则屏蔽 Token、密码。
追踪体系(Tracing)
- 使用 OpenTelemetry 标准;
- 链路:Trigger → Scheduler → Runner → Deploy;
- 每次构建生成唯一 traceId;
- 支持与 Jaeger、Tempo 集成;
- Trace 可视化 UI 嵌入 Dashboard。
告警(Alerting)
| 触发条件 | 通知方式 |
|---|---|
| 构建失败率 > 5% | Slack / 飞书 / 邮件 |
| Runner 离线 > 10 分钟 | 系统告警 |
| Artifact 存储容量 > 90% | 系统邮件 |
| 部署失败连续 3 次 | 需要审批人介入 |
5.6 运维管理(Operations & Admin)
管理控制台(Ops Console)
提供平台级管理界面,包括:
- 系统健康总览(节点状态、负载、延迟);
- Runner 管理(注册、标签、健康);
- 任务队列监控;
- 存储空间使用;
- 告警日志;
- 策略管理;
- 配额与计费;
- 租户管理。
管理操作接口(Admin API)
| 方法 | 路径 | 功能 |
|---|---|---|
GET |
/admin/tenants |
查看所有租户 |
POST |
/admin/tenants/:id/scale |
调整配额 |
GET |
/admin/runners |
查看 Runner 列表 |
DELETE |
/admin/runners/:id |
注销 Runner |
GET |
/admin/audit |
审计日志 |
POST |
/admin/policy/reload |
热更新策略 |
命令行工具(CLI)
提供 dlctl 命令行:
|
|
5.7 部署模式(Deployment Modes)
| 模式 | 描述 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 单节点(Standalone) | 所有组件同机 | 开发/测试 |
| 集群(Clustered) | 控制面多副本 + Runner 集群 | 生产 |
| 混合(Hybrid) | 控制面自建 + Runner 分布式 | SaaS 模式 |
| 离线(Air-Gap) | 无外网依赖 | 政企内网环境 |
部署流程(Compose 模式示例)
|
|
安装脚本示例
|
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安装完成后自动检测:
- 数据库连接;
- Redis 队列;
- Runner 注册;
- UI 可访问性。
5.8 异常与回退机制(Failure & Rollback Procedures)
| 异常场景 | 自动处理机制 | 人工干预 |
|---|---|---|
| Runner 离线 | 自动移除 + 再注册 | 否 |
| Scheduler 停止响应 | 备份节点接管 | 否 |
| API Server 崩溃 | Kubernetes 重启 | 否 |
| 数据库连接失败 | 连接重试 + 降级只读 | 否 |
| 存储超限 | 自动清理旧制品 | 否 |
| 配额限制 | 暂停任务 + 提示 | 否 |
| 策略加载失败 | 回退上一次策略版本 | 否 |
| Pipeline 执行异常 | 自动中止 + 回滚版本 | 可选 |
5.9 系统维护计划(Maintenance Plan)
- 每月版本升级;
- 每季度安全扫描;
- 每半年灾备演练;
- 每年 SLA 审核;
- 自动更新 Runner 镜像;
- 异常检测与预测(AI 基线分析)。
✅ 第五章总结: 该章节确立了 DeployLite 的质量基准:
“即使在 1000 项目、万级任务的复杂场景下,也能保持高可用、安全可追溯、快速恢复、全链路可观测。”
下一章节将进入:
第六章:交互原型与用户体验设计(Interaction Design & UX Specification) 这一章会详细描述每个界面结构、交互逻辑、状态流转、空状态/错误态设计、暗黑模式规范,以及移动端自适应原则。