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奔驰在打造未来汽车时的DevOps实践经验

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发表于 2018-10-9 10:38:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 adminlily 于 2018-10-9 10:40 编辑
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Siva Mandadi 是来自奔驰北美研发中心的用户交互部门的一名 DevOps 工程师,他在一次分享中介绍了奔驰通过 DevOps 落地,加速打造未来汽车的实践。本文根据视频资料整理而来,原视频地址:

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https://www.youtube.com

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背景介绍
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奔驰对于未来汽车的定义涵盖了很多方面,包括车载音乐、导航、自动驾驶等等,涉及到的实现技术也是多方面的,如机器学习、物联网等前沿技术。这些技术表现在实际应用上,便有了一种“未来感”。举个例子,未来汽车可以根据天气情况,切换车内的主题,比如颜色、音乐等,让车主时刻都保持舒适的状态;或者,如果车主开车回家,在离家还有半小时车程的时候,可以通过车给家里的厨房电器发消息,开始准备煮一顿可口的饭菜。

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最开始,整个用户交互部门(视频主讲人所在部门)大约有 300 名工程师,他们来自不同国家,分布在美国、德国和印度等不同地域;团队每天大约会执行 60 次构建任务;每周有超过 1000 个、约 1TB 数据量的自研件产生;平均 CI 构建时长为 6 小时。

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面临的挑战
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随着业务的发展,团队面临着巨大的挑战,主要是在工件的存储与共享、依赖管理、编排、持续构建和仓库不同等方面:


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  • 自研件存储:每周会产生超过 1000 个自研件,需要耗费近 ITB 存储空间,随着时间推移现有的存储资源很快就出现枯竭。

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  • 自研件共享:团队成员分布在世界各地,上传和下载的速度成为瓶颈,开发与 QA 人员通常会抱怨下载速度太慢。比如印度和德国的开发者需要上传,美国这边的 QA 需要下载进行测试就会遇到这种情况。

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  • 依赖管理:庞大研发团队的依赖管理也是一个非常头疼的问题,某些功能依赖的软件包在不同的模块中存在着不同的版本,而维护复杂的依赖关系是非常有挑战的一件事情。团队主要使用 Java 和 C++ 开发,并且使用了 maven、conan 作为依赖管理工具。


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  • 持续集成:持续集成对于这样一个大团队是必须的,每一次的提交都必须通过持续集成(CI)确保提交不会带来任何问题。团队使用了 Jenkins 和 Bamboo 做一些持续集成相关的事情,值得一提的是使用了 Docker Container 作为 Jenkins Agent,通过配置文件根据负载动态创建 Build Agent。然而,由于 Docker 镜像非常大,而且处于不同的地域,导致整个过程也效率较低。


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在遇到上述挑战的同时,在 CI 构建阶段,下载依赖的时候达到 5-6 个小时,这也是难以接受的,并且由于 Artifact 非常大,也会使得整个系统运行缓慢。一种解决方案就是使用 NAS 存储。但是依然存在一些新的挑战:


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  • 价格昂贵。

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  • NAS 存储虽然能在一定程度上解决问题,但是相关的设备和维护费用非常昂贵。


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  • 构建次数的限制:由于构建的自研件增长非常快,然而存储空间是相对有限的,所以,实际情况下需要限制 10 次构建。


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  • 共享:共享的问题依然难以解决,尤其是跨地域的共享。

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解决方案
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在对挑战进行分析之后,认为有如下两种可选的解决方案。一种是增加存储,另外一种方式是采用 Nexus,但需要高可用架构和 REST API 的支持。

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这两种选择无疑都需要一个强大的 DevOps 工具。对于跨国研发团队来说,高可用是非常重要的特性,多语言的仓库也是必须的,增加存储显然难以解决根本问题。Nexus 有多语言支持,但是在高可用和 REST API 方面都需要额外的维护。在调研了众多相关产品之后,奔驰的研发团队认为 JFrog Artifactory 是非常不错的选择。

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JFrog Artifactory 提供了非常丰富的功能,比如统一的仓库、一致的 UI、企业级高可用支持、基于 YAML 的预定义配置、丰富的 REST API 支持以及良好的客户支持等等。Artifactory 对开源工具均可以无缝对接,尤其是 Jenkins,因此用户原有的习惯几乎不需要改变,使用之后,整个 DevOps 环境有了很显著的变化。


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除此之外,Artifactory 还有诸多非常强大的特性,如 DevOps 全生命周期元数据记录、AQL(Artifactory Query Language) 查询语言、跨语言的服务正向和反向依赖解析、结合 Xray 的漏洞扫描及影响力分析等等。


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奔驰通过 Artifactory 实现了统一的依赖管理和集中式的软件包仓库,结合其强大的正反向依赖解析,轻松解决了依赖关系不清晰的问题。Artifactory 的异地同步复制解决了软件包上传和下载的性能瓶颈问题,由于具有缓存机制,使得虽然每天的构建频率增长十倍,但是构建时间却大幅下降。在自研件存储方面,通过 Artifactory 的存储优化节省了大量存储空间,且通过自动清理机制,减少了很多管理成本,也降低了人为操作的风险。

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全球分布的研发中心和人员的角色变更,使得权限的管控变得异常复杂,由于 Artifactory 集中管理了所有语言的二进制包,奔驰在使用 Artifactroy 后轻松地实现了对各地研发人员的细粒度权限管控,在团队内共享也可以很方面地控制相关权限,确保始终满足最小权限模型的要求。

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从数据我们可以看出,每日构建的次数增长了 10 倍,每周产生的工件也增长了 10 倍,但是存储只增加了 2 倍,存储优化十分显著。最明显的效果是 CI 构建的时间减少了 3600%,这是非常惊人的。当然,这些都是直观的效果,还有一些是潜在的收益,比如新人熟悉整个项目的时间更短了、开发的周期更短、权限控制更加准确,相应地安全性也大幅提升。

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总结

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奔驰所面临的挑战在很多企业中都存在,尤其是大型的跨国开发团队。企业级的高可用,多语言的集中式仓库,跨地域的复制分发以及强大的依赖管理功能都是必须要满足的需求,JFrog Artifactory 在奔驰的实践中提供了切实可行的解决方案,实现了 DevOps 的平稳落地,具有借鉴意义。


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原创:付辉,JFrog 资深工程师,专注软件系统架构及企业 IT 转型,曾在 HPE 担任云计算技术顾问、容器架构师、DevOps 架构师等,曾服务客户中石油及中石化、摩托罗拉、阿尔卡特 - 朗讯、华为等等。擅长容器及容器编排技术,熟悉混合云架构、微服务架构、持续集成及交付、DevOps 等。长期参与开源社区开发及翻译工作。
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