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10 | 配置管理：最容易被忽视的DevOps工程实践基础
你好，我是石雪峰。从今天开始，专栏正式进入了工程实践的部分。在DevOps的体系中，工程实践所占的比重非常大，而且和我们的日常工作息息相关。正因为如此，DevOps包含了大量的工程实践，很多我们都耳熟能详，比如持续集成、自动化测试、自动化部署等等，这些基本上是实践DevOps的必选项。
可是，还有一些实践常常被人们所忽视，但这并不代表它们已经被淘汰或者是不那么重要了。恰恰相反，它们同样是DevOps能够发挥价值的根基，配置管理（Configuration Management）就是其中之一。它的理念在软件开发过程中无处不在，可以说是整个DevOps工程实践的基础。所以今天我们就来聊一聊配置管理。
说了这么多，那软件配置管理到底是个啥呢？
熟悉运维的同学可能会说，不就是类似Ansible、Saltstack的环境配置管理工具吗？还有人会说，CMDB配置管理数据库也是配置管理吧？这些说法都没错。配置管理这个概念在软件开发领域应用得非常普遍，几乎可以说无处不在，但是刚刚提到的这些概念，都是细分领域内的局部定义。
我今天要讲到的配置管理，是一个宏观的概念，是站在软件交付全生命周期的视角，对整个开发过程进行规范管理，控制变更过程，让协作更加顺畅，确保整个交付过程的完整、一致和可追溯。
看到这里，我估计你可能已经晕掉了。的确，配置管理的理论体系非常庞大。但是没关系，你只需要把四个核心理念记在心中就足够了。这四个理念分别是：版本变更标准化，将一切纳入版本控制，全流程可追溯和单一可信数据源。
1. 版本变更标准化
版本控制是配置管理中的一个非常核心的概念，而对于软件来说，最核心的资产就是源代码。现在很多公司都在使用类似Git、SVN之类的工具管理源代码，这些工具其实都是版本控制系统。版本描述了软件交付产物的状态，可以说，从第一行软件代码写下开始，版本就已经存在了。
现代软件开发越来越复杂，往往需要多人协作，所以，如何管理每个开发者的版本，并把它们有效地集成到一起，就成了一个难题。实际上，版本控制系统就是为了解决这个问题的。试想一下，如果没有这么一套系统的话，所有代码都在本地，不要说其他人了，就连自己都会搞不清楚哪个是最新代码。那么，当所有人的代码集成到一起的时候，那该是多么混乱啊！
不仅如此，如果线上发生了严重问题，也找不到对应的历史版本，只能直接把最新的代码发布上去，简直就是灾难。
配置管理中的另一个核心概念是变更。我们对软件做的任何改变都可以称之为一次变更，比如一个需求，一行代码，甚至是一个环境配置。版本来源于变更。对于变更而言，核心就是要记录：谁，在什么时间，做了什么改动，具体改了哪些内容，又是谁批准的。
这样看来，好像也没什么复杂的，因为现代版本控制系统基本都具备记录变更的功能。那么，是不是只要使用了版本控制系统，就做到变更管理了呢？
的确，版本控制系统的出现，大大简化了管理变更的成本，至少是不用人工记录了。但是，从另一方面来看，用好版本控制系统也需要有一套规则和行为规范。
比如，版本控制系统需要打通公司的统一认证系统，也就是任何人想要访问版本控制系统，都需要经过公司统一登录的认证。同时，在使用Git的时候，你需要正确配置本地信息，尤其是用户名和邮箱信息，这样才能在提交时生成完整的用户信息。另外，系统本身也需要增加相关的校验机制，避免由于员工配置错误导致无效信息被提交入库。
改动说明一般就是版本控制系统的提交记录，一个完整的提交记录应该至少包括以下几个方面的内容：
- 提交概要信息：简明扼要地用一句话说明这个改动实现了哪些功能，修复了哪些问题；
- 提交详细信息：详细说明改动的细节和改动方式，是否有潜在的风险和遗留问题等；
- 提交关联需求：是哪次变更导致的这次提交修改，还需要添加上游系统编号以关联提交和原始变更。
这些改动应该遵循一种标准化的格式，并且有相关的格式说明和书写方式，比如有哪些关键字，每一行的长度，变更编号的区隔是使用逗号、空格还是分号等等。如果按照这个标准来书写每次的变更记录，其实成本还是很高的，更不要说使用英文来书写的话，英文的表达方式和内容展现形式又是一个难题。
我跟你分享一个极品的提交注释，你可以参考一下。
switch to Flask-XML-RPC dependency
CR: PBX-2222
The Flask-XML-RPC-Re fork has Python 3 support, but it has a couple
other problems.
test suite does not pass
latest code is not tagged
uncompiled source code is not distributed via PyPI
The Flask-XML-RPC module is essentially dead upstream, but it is
packaged in EPEL 7 and Fedora. This module will get us far enough to
thepoint that we can complete phase one for this project.
When we care about Python 3, we can drop XML-RPC entirely and get the
service consumers to switch to a REST API instead.
(Note, with this change, the Travis CI tests will fail for Python 3.
Thesolution is to drop XML-RPC support.)
这时，肯定有人会问，花这么大力气做这个事情，会不会有点得不偿失呢？从局部来看，的确如此。但是，换个角度想，当其他人看到你的改动，或者是评审你的代码的时候，如果通过提交记录就能清晰地了解你的意图，而不是一脸蒙地把你叫过来，让你再讲一遍，这样节约的时间比当时你书写提交记录的时间要多得多。
所以你看，一套标准化的规则和行为习惯，可以降低协作过程中的沟通成本，一次性把事情做对，这也是标准和规范的重要意义。
当然，如果标准化流程要完全依靠人的自觉性来保障，那就太不靠谱了。毕竟，人总是容易犯错的，会影响到标准的执行效果。所以，当团队内部经过不断磨合，逐步形成一套规范之后，最好还是用自动化的手段保障流程的标准化。
这样做的好处有两点：一方面，可以降低人为因素的影响，如果你不按标准来，就会寸步难行，也减少了人为钻空子的可能性。比如，有时候因为懒，每次提交都写同样一个需求变更号，这样的确满足了标准化的要求，但是却产生了大量无效数据。这时候，你就可以适当增加一些校验机制，比如只允许添加你名下的变更，或者是只允许开放状态的变更号等等。另一方面，在标准化之后，很多重复性的工作就可以自动化完成，标准化的信息也方便计算机分析提取，这样就可以提升流程的流转效率。
可以说，标准化是自动化的前提，自动化又是DevOps最核心的实践。这样看来，说配置管理是DevOps工程实践的基础就一点不为过了吧。
2. 将一切纳入版本控制
如果说，今天这一讲的内容，你只需要记住一句话，那就是将一切纳入版本控制，这是配置管理的金科玉律。你可能会问，需要将什么样的内容纳入版本控制呢？我会毫不犹豫地回答你：“一切都需要！”比如软件源代码、配置文件、测试编译脚本、流水线配置、环境配置、数据库变更等等，你能想到的一切，皆有版本，皆要被纳入管控。
这是因为，软件本身就是一个复杂的集合体，任何变更都可能带来问题，所以，全程版本控制赋予了我们全流程追溯的能力，并且可以快速回退到某个时间点的版本状态，这对于定位和修复问题是非常重要的。
之前，我就遇到过一个问题。一个iOS应用发灰度版本的时候一切正常，但是正式版本就遇到了无法下载的情况。当时因为临近上线，为了查这个问题，可以说是全员上阵，团队甚至开始互相抱怨，研发说代码没有变化，所以是运维的问题；运维说环境没动过，所以是研发的问题。结果到最后才发现，这是由于一个工具版本升级，某个参数的默认值从“关闭”变成了“打开”导致的。
所以你看，如果对所有内容都纳入版本控制，快速对比两个版本，列出差异点，那么，解决这种问题也就是分分钟的事情，大不了就把所有改动都还原回去。
纳入版本控制的价值不止如此。实际上，很多DevOps实践都是基于版本控制来实现的，比如，环境管理方面推荐采用基础设施即代码的方式管理环境，也就是说把用代码化的方式描述复杂的环境配置，同时把它纳入版本控制系统中。这样一来，任何环境变更都可以像提交代码一样来完成，不仅变更的内容一目了然，还可以很轻松地实现自动化。把原本复杂的事情简单化，每一个人都可以完成环境变更。
这样一来，开发和运维之间的鸿沟就被逐渐抹平了，DevOps的真谛也是如此。所以，现在行业内流行的“什么什么即代码”，其背后的核心都是版本控制。
不过，这里我需要澄清一下，纳入版本控制并不等同于把所有内容都放到Git中管理。有些时候，我们很容易把能力和工具混为一谈。Git只是一种流行的版本控制系统而已，而这里强调的其实是一种能力，工具只是能力的载体。比如，Git本身不擅长管理大文件，那么可以把这些大文件放到Artifactory或者其他自建平台上进行管理。
对自建系统来说，实现版本控制的方式有很多种，比如，可以针对每次变更，插入一组新的数据，或者直接复用Git这种比较成熟的工具作为后台。唯一不变的要求就是，无论使用什么样的系统和工具，都需要把版本控制的能力考虑进去。
另外，在实践将一切纳入版本控制的时候，你可以参考一条小原则。如果你不确定是否需要纳入版本控制，有一个简单的判断方法就是：如果这个产物可以通过其他产物来重现，那么就可以作为制品管理，而无需纳入版本控制。
举个例子，软件包可以通过源代码和工具重新打包生成，那么，代码、工具和打包环境就需要纳入管控，而生成的软件包可以作为制品；软件的测试报告如果可以通过测试管理平台重新自动化生成，那么同样可以将其视为制品，但前提是，测试管理平台可以针对每一个版本重新生成测试报告。
3. 全流程可追溯
对传统行业来说，全流程可追溯的能力从来不是可选项，而是必选项。像航空航天、企业制造、金融行业等，对变更的管控都是非常严谨的，一旦出现问题，就要追溯当时的全部数据，像软件源代码、测试报告、运行环境等等。如果由于缺乏管理，难以提供证据证明基于当时的客观情况已经做了充分的验证，就会面临巨额的罚款和赔偿，这可不是闹着玩的事情。像最近流行的区块链技术，除了发币以外，最典型的场景也是全流程可追溯。所以说，技术可以日新月异，但很多理念都是长久不变的。
对于配置管理来说，除了追溯能力以外，还有一个重要的价值，就是记录关联和依赖关系。怎么理解这句话呢？我先提个问题，在你的公司里面，针对任意一个需求，你们是否能够快速识别出它所关联的代码、版本、测试案例、上线记录、缺陷信息、用户反馈信息和上线监控数据呢？对于任意一个应用，是否可以识别出它所依赖的环境，中间件，上下游存在调用关系的系统、服务和数据呢？
如果你的回答是“yes”，那么恭喜你，你们公司做得非常好。不过，绝大多数公司都是无法做到这一点的。因为这不仅需要系统与系统之间的关联打通、数据联动，也涉及到一整套完整的管理机制。
DevOps非常强调价值导向，强调团队内部共享目标，这个目标其实就是业务目标。但实际情况是，业务所关注的维度，和开发、测试、运维所关注的维度都各不相同。业务关心的是提出的需求有没有上线，而开发关心的是这个需求的代码有没有集成，运维关心的是包含这个代码的版本是否上线。所以，如果不能把这些信息串联打通，就没有真正做到全流程可追溯。
关于这个问题，我给你的建议是把握源头，建立主线。所谓源头，对于软件开发而言，最原始的就是需求，所有的变更都来源于需求。所以，首先要统一管理需求，无论是开发需求、测试需求还是运维需求。
接下来，要以需求作为抓手，去关联下游环节，打通数据，这需要系统能力的支持，也需要规则的支持。比如，每次变更都要强制关联需求编号，针对不同的需求等级定义差异化流程，这样既可以减少无意义的审批环节，给予团队一定的灵活性，也达到了全流程管控的目标。这是一个比较漫长的过程，但不积跬步，无以至千里，DevOps也需要一步一个脚印地建设才行。
4. 单一可信数据源
最后，我想单独谈谈单一可信数据源。很多人不理解这是什么东西，我举个例子你就明白了。
有一个网络热词叫作“官宣”，也就是官方宣布的意思。一般情况下，官宣的信息都是板上钉钉的，可信度非常高。可问题是，如果有多个官宣的渠道，信息还都不一样，你怎么知道要相信哪一个呢？这就是单一可信数据源的意义。
试想一下，我们花了很大力气来建设版本控制的能力，但如果数据源本身不可靠，缺乏统一管控，那岂不是白忙一场吗？所以，对于软件开发来说，必须要有统一的管控：
- 对于代码来说，要有统一的版本控制系统，不能代码满天飞；
- 对于版本来说，要有统一的渠道，不能让人随便本地打个包就传到线上去了；
- 对于开发依赖的组件来说，要有统一的源头，不能让来路不明的组件直接集成到系统中。这不仅对于安全管控来说至关重要，对于企业内部的信息一致性也是不可或缺的。
同时，单一可信数据源也要能覆盖企业内部元数据的管控。比如，企业内部经常出现这种情况，同样是应用，在A部门的系统中叫作123，在B部门的系统中叫作ABC，在打通两边平台的时候，这就相当于“鸡同鸭讲”，完全对不上。再比如，信息安全团队维护了一套应用列表，但实际上，在业务系统中，很多应用都已经下线且不再维护了，这样一来，不仅会造成资源浪费，还伴随着非常大的安全风险。
很多时候，类似的这些问题都是因为缺乏统一的顶层规划和设计导致的，这一点，在建立配置管理能力的时候请你格外关注一下。
总结
今天我给你介绍了DevOps工程实践的基础配置管理，以及配置管理的四大理念，分别是版本变更标准化、将一切纳入版本控制、全流程可追溯和单一可信数据源，希望能帮你掌握配置管理的全局概念。
虽然配置管理看起来并不起眼，但是就像那句经典的话一样：“岁月静好，是因为有人替你负重前行。” 对于任何一家企业来说，信息过载都是常态，而配置管理的最大价值正是将信息序列化，对信息进行有效的整理、归类、记录和关联。而软件开发标准和有序，也是协同效率提升的源头，所以，配置管理的重要性再怎么强调都不为过。
思考题
你在企业中遇到过哪些配置管理方面的难题呢？你们的配置管理体系又是如何建立的呢？你遇到过因为缺乏单一可信数据源而导致“鸡同鸭讲”的有趣故事吗？
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