解析网络诊断利器SreCli-Net

Posted 2021-07-02 阿里云开发者

简介：网络诊断利器SreCli-Net

1．背景

SRE运维团队致力于通过自动化来提高运维的工作生产效率，推动向智能化运维方向迭代转变，解决传统运维的痛点。传统运维虽具有完整的运维体系，但运维方式各异，运维操作复杂，耗时长。如何提高混合云项目的运维效率，提高运维附加值和客户满意度，仍是我们的攻坚难题。

主要需面对以下几点挑战：

• 客户业务的快速发展与演进，传统运维滞后性被拉大

随着客户业务的发展和业务模式的不断演进，业务数据量也在逐年增加。给运维带来了更多机会与挑战，如何保障云内数据、云内外业务交互的稳定、安全、高效运行，是运维人员值得思考的问题。

• 平台各系统运行复杂，运维学习成本提高

随着云平台云产品版本的快速迭代，熟悉平台难度加大，随着云产品版本更迭和新功能的出现，新手学习的成本提高，熟悉云平台的各种运维操作难度加大。但不能从根本上解决快速赋能运维能力的问题。所有一切将会引发一连串的“蝴蝶效应”，甚至引发项目高风险或P级故障出现，将会直接影响客户云上业务的正常使用。

• 运维人员能力参差不齐，运维操作复杂

目前运维方式存在人工经验判断、平台各种手工操作、处理问题低效、故障应急处理耗时长等主要问题。由于系统的复杂性，技术人员在操作平台运维时，会浪费大量的时间在机器登入、工具使用等基础问题指导上。登录之后又面临各种增删改查操作指令的不统一。随着运维长时间的消耗，也会引起现场运维人员的心神俱疲，无法专注线上操作。尤其是面对一些没有经验的驻场或客户，常常会出现找不到目标机器，命令敲错等现象，使得整体运维低效和安全隐患频发。

 

综合以上关于客户、平台、运维三方面的运维问题， 提高运维效率、降低运维人员学习成本是当前的主要任务。在此大背景下，推出了SRE-CLI工具，该工具是一款支持shell功能、命令补全、问题诊断、故障止血等功能的srecli工具，逐步解决和完善当前的问题现状。

 

2．SRE-CLI基本介绍

SRE Command Line Interface (SRE CLI) 是一种运维工具，让您能够在命令行Shell 中使用命令对混合云进行运维操作。仅需最少的配置，即可使用 SRE CLI 运行命令，以便从终端程序中的命令提示符实现日常运维过程中复杂的命令。基于SRE 在日常工作中的问题处理、故障应急沉淀的“老中医”的经验，并通过命令行工具的方式集成在混合云中，无需配置，即可运行SRE CLI，通过简单命令，实现日常运维过程中复杂操作。

CLI交互能力模型，主要是由访问层、交互层、后端、基础设施四个部分组成。首先终端用户通过登录SRECLI后，进入交互层界面，通过选择相应的场景指令和辅助功能完成指定的动作，该动作会调用后端的各工具能力，以及数据源中数据，通过基础设施层进行计算，计算诊断的结果将直接输出至终端CLI黑屏界面上，完成一整个交互流程，如下图所示。

图1

• 问题诊断（ali_diag）

从服务单、工单、故障单中提炼高频操作，将常用操作、问题&故障点工具化成原子项。通过日常运维查询产品原子项，问题点、故障点、快速查询关键指标定位问题点。

图2

• 场景诊断（ali_scene）

以故障场景沉淀出一系列排查思路，以“三板斧”形式输出，精确定位问题所在。在此基础上进行故障点组装、故障精确定位。

图3

• 应急止血（ali_cure）

真实故障和风险止血恢复手段沉淀，发生并解决方案确定后，需要快速恢复，恢复动作包括重启、降级、限流、切换等。帮助客户业务快速恢复。

• 日常查询（ali_query）

日常查询、关联数据展示、常用信息获取，通过精确的查询方式，查询云内IP地址定位对应的产品、路由、容量、策略等信息。目前覆盖物理网络的各类IP维度查询。

• 智能抓流（ali_trace）

满足CLI在云平台内各点抓包的能力，通过定制化的抓包组合命令，快速落在抓包点，进行指定的进或出方向的网络流量抓包。覆盖经典网络类型抓包、VPC网络类型抓包两种。

3．Cli-Net概念

Cli-Net是CLI体系中的一个分支功能，主要负责处理混合云内物理网络方向的诊断排查，通过统一格式的指令，在物理网络环境中进行具体方面的排查诊断。Cli-Net主要覆盖混合云物理网络四大方面，包括云内通用网络设备性能诊断、云边界网络状态诊断、云内网络状态诊断、物理机网络状态诊断。涉及云内所有产品物理机和交换机网络运行状态，以及互联网、云外IDC网络等云外网络访问云内网络的排查诊断，具体诊断覆盖如下表所示。

 

Cli-Net诊断覆盖	通用网络设备性能诊断	云边界网络状态诊断	云内网络状态诊断	物理机网络状态诊断
ISW	●	●
DSW	●		●	●
CSW	●	●
LSW	●		●	●
ASW	●		●	●
	input	input	input	input

4．Cli-Net主要功能

• 快速登录网络设备

通过CLI工具访问天基查询，快速获取交换机IP地址，并通过CLI工具内置的“密码库”依次遍历通用密码快速登录到网络设备上，如果通用密码遍历均不成功，则判断为已被修改成项目个性密码。则CLI工具提示请向用户申请并授权后输入个性密码，手动“填入个性密码”，再执行后续内容。

通过该功能，能够节约查询交换机IP地址和登录密码的时间，方便网络设备的登录。

图4

演示指令：ali_tools login switch $交换机角色名称

图5

• 通用网络设备性能诊断

Cli-Net能够检查交换机自身硬件运行指标性能，例如cpu、板卡、温度、风扇、内存、电源状态。

图6

演示指令：

ali_diag network hardware COMMAND  [cpu_usage]  [device] [environment]  [fan]  [memory] [power]

图7

• 云边界网络互联状态诊断

云平台交换机ISW、CSW、DSW、ASW、LSW之间的互联物理链路健康检查。具体检查各角色之间经典链路互联状态，VPC专线链路互联状态和互联光衰状态。

图8

演示指令：

ali_diag network interface COMMAND  [classic_link]  [transceiver]  [vpc_link]

图9

• 云内网络互联状态诊断

云平台交换机路由协议互联状态检查，通过检查BGP和OSPS协议状态，如异常则直接输出异常状态。

图10

演示指令：

ali_diag network route [bgp] [ospf]

图11

• 连通性状态诊断

云平台物理服务器、交换机等连通性检查。通过ping针对某个物理机名、集群名、交换机等进行连通性测试。

图12

演示指令：

ali_diag network ping COMMAND  [nc]  [project]  [switch]  [virtual_nc]

图13 

5．Cli-Net场景诊断

Cli-Net场景集合了混合云物理网络中主要的业务数据流方向途径的检查点，通过Cli-scene场景中指定的排查指令，通过一键诊断的方式，快速排查物理网络环境的各种检查项状态，检查诊断项主要分为五个场景：单机自检、核心网络方向诊断、专线方向诊断、公网方向诊断、物理虚拟方向诊断。

具体功能如下表所示：

中文名称	Cli英文名称	含义
单机自检功能	device_check	检查每台交换机本身的健康状态，包含硬件、接口、路由、连通性，去判断输出网络设备本身的异常项目。
核心网络方向诊断	core-network	通过检查涉及所有云内物理服务器路由通路、互联线路、路由状态的整体或指定具体物理机去判断输出网络异常项。
专线方向诊断	Private direction	通过检查用户IDC与云内VPC网络（含所有实例级资源）间涉及到的物理网络整体状况去判断输出网络异常项。
公网方向诊断	Internet Direction	通过检查互联网与云内VPC网络（含所有实例级资源）间的涉及到的物理网络整体状况去判断输出网络异常项。
物理虚拟方向诊断	physics virtual	通过检查VPC网络（含所有实例级资源）与经典网络（包含所有云服务资源）之间的物理整体状况去判断输出网络异常项。

 

6．Cli-Net场景结构

• 单机全量自检场景结构如下图所示。

图14

 

• Core-network场景结构如下图所示。

图15

• Private direction场景结构如下图所示。

图16

 

• Internet Direction场景结构如下图所示。

图17

诊断指令：

ali_scene network COMMAND  [core_network]  [device_check]  [internet_direction]  [physics_virtual]

图18

演示指令：

ali_scene network COMMAND  [core_network]  [device_check]  [internet_direction]  [physics_virtual]

图19

图20

7．Cli-Net应用实践

应用场景	排查指令	指令结果
机房整体掉电	ali_diag network ping project ｛product name｝	检查云内各集群物理机连通性是否正常
	ali_diag network ping switch｛name｝	检查云内交换机连通性是否正常
	ali_diag network hardware power ｛switch｝	检查各交换机电源运行状态是否正常
	ali_diag network route bgp ｛switch｝	交换机bpg路由协议状态检查
	ali_scene network device_check	交换机硬件自检
ECS访云外不通	ali_scene network internet_direction	检查公网方向网络问题
	ali_scene network private_direction	检查专线方向链路问题
base访问vpc内数据源失败	ali_scene network core_network	设备网络连通性检查
	ali_scene network physics_virtual	综合接入区网络检查
物理机故障后上线	ali_scene network core_network	物理机所在网络检查
	ali_diag network route bgp ｛switch｝	云内bgp网络状态检查

 

上表列举出了不同场景参考的不同排查指令，通过排查指令去诊断云内物理环境的情况，判断是否存在异常现象。以上仅是物理网络环境部分的检查，如需检查具体的产品侧状态，还需结合具体的产品诊断状态。网络侧和产品侧结合使用方能达到快速诊断和排查的效果。

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