系统运行与维护核心知识梳理

文章目录软考系统分析师 第15章 系统运行与维护 核心知识梳理一、系统运行与维护概述1. 基本概念2. 维护特点考点二、软件维护四大类型必考重中之重三、软件维护常用度量指标必考1. 维护工作量指标2. 维护质量指标3. 可维护性度量指标4. 运维核心指标四、容错技术 完整梳理系统分析师高频考点1. 容错基本概念2. 容错四大核心技术1硬件容错2软件容错3时间容错4信息容错3. 容错系统工作模式4. 故障等级与容错层级5. 高可用常用容错架构系统维护实施流程系统可维护性及影响因素1. 可维护性定义2. 影响可维护性关键因素3. 提升可维护性措施系统运行管理内容1. 日常运行管理2. 系统性能管理3. 安全运行管理系统故障管理与灾难恢复1. 故障分级2. 故障处理流程3. 容灾与备份恢复软件老化与软件重构1. 软件老化2. 软件演化与重构运维管理体系ITIL 核心考点软考高频考点速记软考系统分析师 第15章 系统运行与维护 核心知识梳理一、系统运行与维护概述1. 基本概念系统维护软件交付投入运行后为改正错误、适应环境变化、完善功能、提升性能而对系统进行的修改、更新、优化全过程。系统运行管理保障系统稳定、安全、持续、高效运行的日常管控、监控、故障处理、资源管理。2. 维护特点考点维护周期远长于开发周期成本更高维护工作理解原有系统难度大维护易引入新缺陷副作用维护人员更替多文档不全增加维护难度二、软件维护四大类型必考重中之重维护类型英文核心目的触发场景占比改正性维护Corrective修复运行中发现的隐藏错误、BUG上线后崩溃、逻辑错误、数据异常约20%适应性维护Adaptive适配软硬件环境、平台、政策变化操作系统升级、数据库版本更新、业务政策变更约25%完善性维护Perfective扩充功能、优化性能、改善易用性用户提新需求、界面优化、响应提速约50%占比最大预防性维护Preventive提前重构、优化架构防未来故障技术老旧、架构臃肿、隐患提前治理约5%速记口诀改错、适配、完善、预防完善占比最高。三、软件维护常用度量指标必考1. 维护工作量指标维护工作量占比软件生命周期中维护成本占总成本60%~80%维护响应时间从提交维护申请到开始处理的时长维护完成周期从申请到修改上线、闭环归档总时长2. 维护质量指标缺陷修复率已修复缺陷数 / 提交总缺陷数遗留缺陷率未修复、延后处理缺陷占比维护引入缺陷率本次维护修改后新增BUG数/本次修改代码量维护副作用核心指标缺陷逃逸率测试未发现、上线后暴露的缺陷比例3. 可维护性度量指标平均修复时间 MTTR故障发生到恢复服务的平均时间平均无故障时间 MTBF系统两次故障之间平均正常运行时长系统可用度可用时间 / 总运行时间可用度 MTBF MTBF MTTR \text{可用度} \dfrac{\text{MTBF}}{\text{MTBF}\text{MTTR}}可用度MTBFMTTRMTBF​代码复杂度圈复杂度、模块耦合度、内聚度文档完备率配套文档完整覆盖需求、设计、运维的程度4. 运维核心指标RTO恢复时间目标业务最长可容忍中断时间RPO恢复点目标灾难发生后最大允许数据丢失量SLA服务级别约定故障响应、解决时限、可用性承诺四、容错技术 完整梳理系统分析师高频考点1. 容错基本概念容错系统发生硬件/软件故障时不中断业务、不崩溃仍能继续正确提供服务的能力。核心思想冗余 故障屏蔽 故障恢复2. 容错四大核心技术1硬件容错冗余技术硬件冗余双机热备、集群、磁盘阵列RAID、冗余电源、冗余网卡空间冗余多套相同硬件并行工作故障屏蔽通过冗余部件掩盖故障上层无感知故障切换主节点故障自动切换到备节点2软件容错异常捕获与处理拦截程序异常不宕机、优雅降级事务回滚数据库事务失败自动回滚保证数据一致性版本容错灰度发布、金丝雀发布故障可快速回退版本3时间容错重试机制网络超时、接口调用失败自动重试延迟调度故障后延迟重试避开瞬时抖动4信息容错校验码奇偶校验、CRC循环冗余校验、海明码数据冗余多副本存储、日志冗余、备份归档3. 容错系统工作模式静态容错故障屏蔽靠硬件冗余直接掩盖故障无需切换如RAID、双冗余电源。动态容错故障切换检测到故障后自动重构、切换到冗余部件如双机热备、主从集群。混合容错静态动态结合4. 故障等级与容错层级硬件级容错服务器、存储、网络设备系统级容错操作系统、中间件应用级容错业务系统、微服务降级熔断数据级容错备份、容灾、多副本5. 高可用常用容错架构双机热备主运行、备监听故障自动切换集群容错负载均衡节点容错单点故障不影响整体异地多活同城双活、异地容灾大范围灾难容错熔断降级微服务容错依赖故障时自动熔断、降级服务系统维护实施流程维护申请用户/运维提交维护请求单评估审批评估影响范围、成本、风险、优先级任务分配指派维护人员、版本锁定分析设计理解原有系统、修改方案设计修改实现编码修改、遵循原有规范回归测试重点测修改点关联模块防止引入新BUG文档更新需求、设计、用户手册、运维手册同步更新发布上线版本更新、切换、试运行验收归档确认无误、归档维护记录系统可维护性及影响因素1. 可维护性定义系统被理解、修改、测试、变更的难易程度。2. 影响可维护性关键因素系统模块化、高内聚低耦合程度文档完整性需求/设计/接口/运维文档编码规范、注释完备性架构清晰度、复杂度测试用例完备度、回归测试能力历史变更记录、版本管理规范3. 提升可维护性措施标准化开发规范、统一架构完善全生命周期文档模块化、组件化、解耦设计建立版本控制、变更管理流程定期重构、代码评审系统运行管理内容1. 日常运行管理机房环境管理温湿度、供电、消防、安防硬件设备管理服务器、存储、网络设备巡检软件运行监控进程、内存、CPU、磁盘、日志数据管理备份、归档、数据一致性检查账号权限管理账号开通、注销、权限分级2. 系统性能管理监控指标响应时间、吞吐量、并发数、资源利用率性能优化数据库索引、SQL优化、缓存、负载均衡容量规划预判业务增长提前扩容3. 安全运行管理网络安全防火墙、入侵检测、访问控制数据安全备份、加密、脱敏、防泄露系统安全漏洞扫描、补丁升级、病毒防护操作安全操作日志、审计、权限最小化系统故障管理与灾难恢复1. 故障分级一级故障系统瘫痪、业务完全中断二级故障核心功能异常、业务严重受影响三级故障非核心功能异常、不影响主干业务四级故障轻微问题、可延后处理2. 故障处理流程故障上报 → 故障定位 → 临时应急恢复 → 根因分析 → 彻底修复 → 复盘总结 → 预防措施3. 容灾与备份恢复数据备份全量备份、增量备份、差异备份容灾级别本地备份异地冷备异地热备、双活容灾核心指标RTO 恢复时间目标故障后恢复业务允许的最长时间RPO 恢复点目标故障后允许丢失的数据量软件老化与软件重构1. 软件老化长期运行后出现性能下降、故障率上升、维护难度剧增、架构僵化。原因多次补丁堆砌、技术迭代、人员变动、无规范变更。2. 软件演化与重构软件演化系统随业务、技术持续迭代更新重构Refactoring不改变外部功能只优化内部结构、代码、架构提升可维护性、性能。逆向工程从现有代码反推设计、恢复文档用于老旧系统维护。运维管理体系ITIL 核心考点ITIL 面向IT服务管理运行维护核心流程服务台、事件管理、问题管理变更管理、发布管理、配置管理服务级别协议SLA约定运维响应时间、故障解决时限、服务质量标准软考高频考点速记维护四类改正性、适应性、完善性、预防性完善性占比最大。RTO恢复时间目标RPO数据丢失容忍度。维护副作用修改代码易引入新缺陷必须回归测试。可维护性关键模块化、文档、规范、低耦合。重构不改功能只改内部结构逆向工程代码反推设计。运行管理核心监控、备份、权限、安全、故障分级处理。