混沌工程从数据中心到城市韧性

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什么是混沌工程

混沌工程是一门新兴的技术学科,它的初衷是通过实验性的方法,让人们建立复杂分布式系统能够在生产中抵御突发事件能力的信心。

 

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简单点说,混沌工程就是在一个正常运行的系统中主动注入一些故障,这些故障会提前将系统中的问题暴露出来,提前发现系统中可能存在或已经存在的风险和问题。然后我们再提前将这些问题给解决掉,防患于未然。这样即使系统在后续的运行过程中出现问题或者故障,我们也不用担心系统会出现问题。

混沌工程现状

目前,随着分布式、云原生成为主流的系统架构设计方案。各企业数据中心也纷纷进行主机下移、云原生分布式架构转型及支持信创,大规模分布式系统的稳定性保障能力越来越成为各企业关注的重点。

各企业通过混沌工程来验证云服务的动态扩展能力、提升系统容错能力以及稳定性、提升系统容错能力以及稳定性、故障突袭,提升相关人员定位,故障问题的能力、评估系统容灾红线等。

韧性城市与混沌工程的关系

韧性城市的定义:城市能够凭自身的能力抵御灾害,减轻灾害损失,并合理的调配资源以从灾害中快速恢复过来。长远地来讲,城市能够从过往的灾害事故中学习,提升对灾害的适应能力。

技术架构是韧性城市的重要支柱之一,而IT技术是技术架构中最重要的部分之一,也是数字化城市基础设施建设的核心内容,在城市治理中起到中枢神经的作用。IT技术也是先进性最高,活跃度最大的技术领域,而IT系统故障带来的风险具有发生几率高、影响范围广的特点,因此,IT系统的韧性表现在韧性城市建设中也起到至关重要的作用。

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疫情对韧性城市的影响

当今疫情时代,“健康码”作为防疫手段已是民众出行的必备品之一。 

2021年12 月 20 日西安市 " 一码通 " 意外瘫痪,无法正常使用,直接导致市民出行、工作等受到影响。2022 年 1 月 4 日,# 西安一码通 # 再一次登上微博热搜,因为它又崩了。时任西安市大数据资源管理局局长刘军回应称,当时西安 " 一码通 " 用户访问量激增,每秒访问量达到以往峰值的 10 倍以上,造成网络拥塞,致使包括 " 一码通 " 在内的部分应用系统无法正常使用。健康码无法打开,直接影响很多人的上班出行路。天目新闻获悉,公交、地铁方面通过登记身份证的方式进站上车,排队时长增加。

2022年1月10日,广东地区日常使用的粤康码和天津市核酸检测系统相继被曝系统崩溃。据相关媒体报道,粤康码出现系统故障,经技术部门维护,已于10日上午10时许恢复正常。另据天津市市民介绍,当地核酸检测系统早在9日就曾出现过“瘫痪”,今天(10)系再次“瘫痪”。

“健康码”系统为何频频崩溃?接口不稳定、系统压力大、外网攻击…

这些看似不应该出现的问题,一旦出现就会影响人们的工作和生活,对城市的经济、社会、人员、物质等多方面造成损失,从而影响韧性城市的发展和稳定。

韧性城市混沌工程解决方案

微信截图_20220622155902.png 建设韧性城市,数字韧性混沌工程实验平台可结合外部依赖系统,例:监控报警提醒、ITSM、ITEMS、自动化运维平台、灾备管理平台等,在城市建设的IT基础设施、城市信创、疫情防控、城市交通、通信、能源等多个场景提供韧性城市建设实验。增强城市韧性,避免因突发情况对城市、人员等造成损失。

韧性城市混沌工程价值

技术价值:减轻由灾害导致的城市基础设施系统(如交通、能源和通信等系统)提供的服务中断对城市韧性造成的影响。

组织价值:减轻灾后城市功能的中断程度,如政府灾害应急办公室、基础设施系统相关部门、警察局、消防局等在内的机构或部门能在灾后快速响应,包括开展房屋建筑维修工作、控制基础设施系统连接状态等。

社会价值:减少灾害人员伤亡,城市能够在灾后提供紧急医疗服务和临时的避难场地,在长期恢复过程中可以满足当地的就业和教育需求。

经济价值:降低灾害造成的经济损失,减轻经济活动所受的灾害影响,减轻由灾害导致的城市在经济、社会、人员、物质等多方面的损失。

总结

我国的人口、产业和基础设施的高度集聚加剧了城镇自然灾害的风险,而城镇抵御灾害和风险的能力也存在差异。疫情之下的城市需要增强城市的韧性来面对一些未知的灾害和风险。我国“十四五”规划中也明确提出,顺应城市发展新理念新趋势,建设韧性城市,增强城市安全韧性。增强城市韧性已是我国城市发展的新趋势。