【故障】我只是插了一根网线，全网中断！？

《【故障】我只是插了一根网线，全网中断！？》要点：
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作者简介

赵舜东

江湖人称赵班长,曾负责武警某部指挥自动化架构和运维工作,2008年退役后一直从事互联网运维工作.UnixHot运维社区创始人、《SaltStack入门与实践》作者.

 

引言：“没有经历过故障的运维生涯是不完美的”—路人甲

在我们日常运维工作中,会遭遇各种各样,甚至乱七八糟的故障.而且有些故障刚开始会让你莫名其妙,但结果却让人苦笑不得.

这次分享,我想通过阐述个人运维生涯中的其中两个故障作为引子,进而聊聊发生故障之前和之后,我们应该怎么办.

案例1：我只是插了一根网线,全网中断!?

1、环境描述

某年某月某日,机房上架新的服务器.我们的架构是服务器上联两台接入层交换,做端口 Bonding .

每两个机柜都会有接入层交换机,所有接入层交换,双链路上联到汇聚层交换中.然后汇聚层交换运行MSTP+HSRP协议.

架构图如下：我们的操作是要新增一个接入层交换,用来扩展网络规模.

2、故障现象

当时网络工程师(路人甲)正在准备登录汇聚层交换配置端口Trunk,其它人员配合机房工作人员走线.

当接入层交换的上联网线拉到汇聚层交换机的机柜的时候,作为负责人的我(领导不能闲着啊)就问网络工程师：插哪里?回复：两台汇聚层交换的23端口 .

插线谁不会啊,于是我就先把其中一根接入层交换机的线,插入了23端口.刚过去不到一分钟,QQ群就有人反映打不开网站了,紧接着监控的系统各种报警就来了.

3、故障处理

1、我当时的第一反映,赶紧询问网络工程师(路人甲)刚才执行了什么操作,回复刚登录到交换机上还没有操作.可以排除他的误操作.

2、然后询问其它配合人员是否在线路上有插拔操作,同样回复没有.

3、登录监控系统,发现报警的是主机无法连接,也就是网络不通,肯定是网络方面的原因.

4、开始思考在故障之前我们都干了什么?我马上反映过来,我插了一根网线!虽然觉得不可思议,但是根据故障回滚的原则,我立即把网线拔掉,过了一会,故障恢复了.当时的想法就是这个黑锅,我背定了,真心冤啊.

4、故障排查

网络工程师(路人甲),登录汇聚层交换后,发现该交换机的23端口之前开启了portfast特性.

5、故障原因剖析

Portfast快速端口

是一个Cisco Catalyst交换机的一个特性,在STP(Spanning Tree Protocol)中,端口有5个状态：disable、blocking、listening、learning、forwarding,只有forwarding状态,端口才能发送用户数据.

一个端口接入设备后,就会经历blocking->listening->learing->forwarding,每个状态的变化要经历一段时间.这样从pc接上网线,到能发送用户数据,需要进行等待的时间.但如果设置了portfast,那就不需要等待了.

好的,重点来了!portfast只能用在接入层,也就是说交换机的端口是接主机的才能启用portfast,如果是接交换机的就一定不能启用,否则会造成新的环路.(不过,Cisco也提供了BPDU guard特性去解决这个问题,但是我们没有启用)

那么为什么,这个汇聚层交换的23端口会开启这个特性呢?原因是之前这个交换机确实有服务器接入,后来架构拓展了,才只用来接入二层的接入层交换机.

小结

故障经常就是来的很突然,而且肯定会有各种奇葩的原因.甚至有的时候就是让你还债,还是那句话“出来混,终究要还的.”

我们继续看下一个故障,之间没有任何关联性.

案例2：NFS故障,服务全部宕机

1、环境描述

某APP后端API,Nginx+Python的架构,本地静态文件由Nginx处理,其它请求转发到后端Python编写的API上,端口9090,接入层负载均衡Nginx+Keepalived.简单的架构图如下：

2、故障现象

某年某月某日某时突然某后端API节点报警：API http code not 200.(Zabbix监控Nginx代理的某个接口)然后登陆查看所有API服务,发现进程都在.手动测试每个节点的监控URL,发现确实无法访问.

3、故障处理

1、查看API的错误日志,并未发现特别异常的报警,并没有新版本发布.

2、手动测试API监听的端口,访问正常.直接访问Nginx代理的8080端口,发现不正常,怀疑Nginx和API之间的通信存在问题.

3、这时有一个特殊情况就是api-nod1节点的访问是正常的.

4、查看其它节点Nignx错误日志,发现有大量的URL 请求失败,该URL对应某个用户.例如/user/ID/xxx

5、通过对比发现api-node1和其它节点的唯一不同是api-node1节点运行了NFS,其它节点之前是挂载该节点的NFS.

4、故障排查

后端API会生成二维码在各个服务器上,由于数据量不大,所以在api-node1节点启动了NFS,其它所有节点生成的二维码全部写入到这个NFS共享上.查看发现该节点的NFS异常终止.手动启动NFS和重启所有API节点后,服务恢复正常.

5、故障原因剖析

通过仔细查看报警才发现,之前api-node1这台虚拟机因为内存跑满自动重启了,但是NFS并没有开机启动(这个是另外一个问题,暂不讨论),因为当时报警太多就没有仔细看每个报警.

那么为什么NFS故障会导致api不能访问呢,应该是某个接口功能不能使用才对?

经过分析,这个功能是用户用来生成二维码的接口,如果用户发现生成失败会不停的重试,那么这些重试的api就会到nginx上,当然肯定都会失败,因为NFS无法读写.

但是我们知道Nginx做后端健康检查默认是无法指定URL的,突然这么多重试的API请求到达Nginx都失败了,那么Nginx根据健康检查策略就会认为后端服务器宕机.然后就没有然后了...

不过这个故障确实是多种因素叠加的一个效果.
好的,由于篇幅问题,就拿这两个故障,来进行分析,看看我们能学到什么东西.

反思：故障发生前我们能做什么?

1. 操作的规范性

第一个故障的背景,其实我们已经制定好了机房上架的操作流程,每个人都知道自己应该干什么,但是并没有按之前的操作计划执行.

这是发生这个故障的根本原因,因为如果按流程,网络工程师肯定会发现这个端口的设置并修改.

还有就是非实际操作人员不能盲目介入,这也是操作规范性的一个例子,虽然我只是想帮个忙而已,但是帮了倒忙.

2. 建立完善的监控体系

监控体系的重要性不言而喻,不准备多说.但正如第二个故障案例,我们有监控,但是遇到的问题是当报警很多的时候,并没有仔细的查看所有监控,而是把api无法连接当作重点,而忽略了其它报警.

所以说,仔细的看报警,以及给故障进行准确的分级非常重要.

3. 故障处理流程

在发生故障前要尽可能的建立完善的故障处理流程,先干什么,后干什么,故障的分级、故障的职能性升级都要有确切的流程和文档.保证故障的处理人能够合理的将故障解决,不能解决的及时进行故障升级.

反思：发生故障后我们能做什么?

1. 恢复是故障管理的第一要务

ITIL的服务运营有一个故障管理的流程,故障管理的目标是尽可能快地恢复到正常的服务运营,将故障对业务运营的负面影响减小到最低.

那么故障管理的大忌,就是试图快速定位故障原因而忽略了故障处理流程.下面有个小段子,可以帮助你理解：

某电商系统,一次用户系统升级,导致串号,也就是用户A登录后,看到的是用户B的帐号信息.

领导问：怎么办?
开发人员：老板,给我10分钟,马上修复这个bug.

然后开发人员实际使用了8分钟修代码并上线.结果故障依旧!

开发主管：你这水平不行啊,我来,我只需要5分钟.

然后开发主管用了4分钟修代码并上线.结果故障依旧!!

开发经理：你们都闪开,我只需要1分钟.然后开发经理真的1分钟修改代码并上线.结果故障依旧!!!(好吧,到这里连小编都已经看不下去了)

老板：谁能快速的恢复这个故障,我们已经故障整整13分钟了!
这个时候运维甲奋力的挤进人群：我们有秒级回滚脚本,所有节点回滚上一个版本并启动不到1分钟.
结果,1分钟后,故障恢复了.

篇幅问题,这个故障就到这里.我想无论你是老板、经理、开发、测试、运维都应该已经明白了,不做过多的解释了.

2. 故障复盘

每一次发生故障后,运维负责人都需要牵头进行故障的复盘.开发、测试、运维要一起审查这次故障,搞明白是哪里出了问题,我们应该怎么避免这类故障的再次发生.

俗话说：故障是我们最好的老师.不过这个老师大家都不会喜欢.当然还需要我们详细做好故障的记录.

3. 问题管理

故障复盘的目的和问题管理是相同的.ITIL的服务运营中,问题管理流程的目标是预防问题的产生及由此引发的故障,消除重复出现的故障,并对不能预防的故障尽量降低其对业务的影响.

所以我们可以在故障复盘的时候,要把这个故障转化为问题管理,全面分析故障的原因,务必彻底解决,而且每项工作一定要落实到具体的负责人.

好的,今天的软文(赵班长又调皮了—小编注)分享就到这里.故障这个话题比较大,无法面面俱到,大家可以加入“高效运维社区”一起讨论交流.

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文/赵舜东

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