作者：华为云中国区资深DTSE 王淑杰 华为云中国区资深DTSE 燕会臻 华为云河南生态发展软件伙伴负责人 毛文远 华为云开发者支持首席布道师 汪盛
本文主要介绍了PHP语言体系应用现代化改造上云的案例。PHP在网络公司应用广泛，PHP语言体系下的容器化改造与常见的Java语言存在一定差别，本文以夺冠集团的应用场景为背景，提供了PHP语言应用的容器改造案例，通过容器化、OPCache技术、Apollo配置中心等方案解决了弹性伸缩慢、资源利用率低、配置混乱等问题，完成生意兔等应用的华为云迁移、现代化改造等工作，效率和存储利用率提升了数倍以上。
夺冠集团是河南头部互联网公司，致力于运用小程序产品技术，为商家和公司可以提供“互联网营销+数字化经营”一体化商业解决方案。夺冠集团旗下拥有夺冠魔方、生意兔、海豚知道、夺冠生活圈、小魔推、船到、小镇外卖、创意兔等众多产品线和完善的售后服务体系。近年来，夺冠凭借过硬的产品技术与服务品质在国内脱颖而出，与阿里、百度、腾讯、字节跳动等一线互联网公司均保持紧密合作。
夺冠集团应用开发以PHP语言为主，业务多样化，代表处通过多次交流均未能从商务上打动客户。DTSE介入后，针对客户业务上的痛点问题，对客户进行了深入的调研，并为客户提供了基于华为云的应用现代化改造方案，成功打动客户CTO及高层领导，获得应用现代化改造的试点机会。
在与客户的交流中，客户表示业务最近几年可见较大的发展机会，且业务发展对资源消耗较大，但是客户业务系统的IT架构无法支撑未来业务发展，最主要的问题是弹性伸缩效率不高，会因为突发流量导致系统崩溃，同时运维效率存在瓶颈。
面对客户提出的问题，DTSE经过深入调研分析，客户的IT系统问题主要以下两个问题造成的，一是在服务扩缩容方面，客户应用直接在服务器部署，基于服务器的备份镜像做弹性伸缩，镜像大小高达200G，即浪费了弹性伸缩时间，又增加了存储成本；二是在突发流量感知方面，客户基于系统负载、CPU利用率和内存利用率进行负载监控，此类指标只有业务流量实际处理起来后才会发生明显的变化，对于流量感知是滞后的，故不能及时的感知到突发流量。
对于运维效率方面，客户随义务的发展，现有的运维人员已经不能够满足业务运维需要，正在招聘多名运维人员。经过与运维开发同事的交流，主要是由以下两个问题造成了运维人员的效率低下，一是客户开发和运维边界混乱，很多开发环节的操作都需要运维介入，比如业务系统新版本的上线、测试环境配置的更新、日志的收集查找等等；二是客户的多个应用混合部署在多台服务器上，对应关系完全靠人工维护，且应用配置杂乱无章，完全依赖手工管理和同步。
1、应用间耦合部署，当发生突发流量、受到攻击时，会发生资源相互争抢等现象。
与客户领导沟通时，客户对于应用架构升级非常感兴趣，但是对于业务升级还是有比较大的担忧，主要在以下三个方面：首先客户希望架构升级不能给业务带来的影响；其次希望架构升级后，尽可能的避免对于现有研发人员技术栈的冲击；第三，希望最好能够降低架构升级所带来的额外成本。考虑到企业业务稳定发展、企业技术栈与人员稳定性，客户对于升级改造存在比较大的疑虑。
综合考虑业务问题与客户关注问题，项目组决定采用以样板改造先行，打消客户疑虑，以样板效果推动项目发展的应对策略。
分析客户业务体系，当前有约20个应用，全景图如图1所示，各个应用之间的技术栈基本相同。
与客户共同商讨，建议采用循序渐进的策略，先试点后复制推广，与客户沟通后决定先选择标杆应用进行架构优化试点。
同时为了能够更好的保证业务稳定，我们计划先测试后生产，提高改造效率，尽快完成试点，划定业务改造范围，为了客户体验，优先改造不需要开发人员参与的部分，对业务影响小的部分，保证改造过程平稳，其余部分则只在测试环境上优化，并由客户决定是不是上生产环境。
针对客户关心的三个具体问题，DTSE提供了不停机的切换方案，保证架构升级的业务连续性。同时，加强客户沟通，通过高层汇报、日常项目例会为客户决策层、具体项目执行层详细说明了新架构对于开发技术栈要求不变的特点。重点介绍了新架构所能带来的资源利用率的提升，减少客户对于成本的担忧。通过技术与日常项目运作，让客户整体上消除了对于新技术带来挑战的顾虑，坚定了对改造项目的支持。
夺冠集团所有应用的后端都是PHP语言实现的，基于PHP-FPM运行，主要有以下特点：
1、客户应用每次请求都是一个进程，且会依次执行扫描、解析、编译，最后才会执行代码，故资源使用量极高。
2、客户应用中的大部分进程都实现了无状态化，但是往往多个进程的代码会混杂在一起，难以拆分。
3、客户在程序设计时，并未考虑此应用需要在云上运行，不符合云原生要素要求，因此，还有部分进程是有状态的。
4、客户在上线新版本时，采用远程FTP的方式直接修改测试环境代码，采用git拉取的方式更新生产环境代码。
因此，对于夺冠集团的业务改造，也不单单是容器化这么简单，我们应该从业务到流程，全面的对于夺冠的应用做改造，这并不是一个简单的事情。
针对客户应用存在的痛点和问题，项目组提供了基于华为云的应用现代化改造方案，整体方案如图2所示。包括基于CCE和CCI的容器化方案、基于Apollo配置中心方案、基于流量监控的弹性伸缩方案等多个子方案。此方案优点是：
1、应用集群基于CCE服务做容器化、无状态部署，资源相互隔离，避免相互抢占影响的现象。
2、配置统一管理，可管、可控、可视，不再需要人工手动维护，提升运维效率。
4、应用集群通过NAT网关实现对外部三方服务的访问，单IP外置化，不再与集群强耦合。
客户在服务器上部署的应用镜像高达200G，且多个应用混杂在同一个镜像中，所以我们并没选直接将应用镜像进行容器化的方案，而是对客户的业务流程进行了详细的分析和拆解，尽量将每个镜像做到最小。
我们将生意兔的nginx路由拆出，并由k8s提供的nginx ingress替换，然后将WorkerMan的网关和注册中心拆出，剩余的生意兔业务相关的部分，因为代码耦合所以暂时部署在同一个容器中，等待客户研发人员将各个进程的代码剥离开，即可分开独立部署。最终客户业务镜像被缩减到了180M，且配合CCE和CCI，实现了秒级扩容。
在项目过程中多次因为业务流程未对齐而修改方案的情况出现，主要是因为客户对于容器化并没有清晰的概念，并不清楚那一些问题会影响容器化的方案，所以建议在做改造前对于客户开发和运维人员进行一次简单的赋能，便于问题提前暴露。
对于客户配置混乱的问题，DTSE给客户提供了基于Apollo的配置中心方案，页面化操作，一键修改所有负载的配置，不再需要运维人员手动的维护。如图4所示，且Apollo也是采用容器化部署，搭建方便，如图3所示。
针对测试和生产环境，我们为客户分别部署了两套独立的环境，测试环境直接将账号提供给开发测试人员，可以由测试人员直接修改环境配置，不再需要运维参与，而生产账号由运维人员控制，并只允许运维人员修改。
为了进一步解决客户弹性伸缩慢的痛点，DTSE提供了基于Prometheus流量监控的弹性伸缩方案，如图5所示。相较于通用的资源使用率做弹性伸缩，直接利用容器的网络监控数据作为弹性伸缩指标，在突发流量到来的时候更早的感知到负载的变化，更加迅速的触发弹性伸缩。基于此方案我们将客户最终弹性伸缩的时间缩短了一倍有余。
为了进一步解决客户运维效率低的问题，DTSE提供了基于CodeArts的CICD方案，如图6所示，建立从代码到部署的流水线，由客户研发人员自行进行新版本发布，让运维和研发人员职责归位。
并推荐客户结合业界最佳实践，在一段有限的时间内，逐步将代码QC、代码门禁、自动化测试等配置加入流水线，进一步提升自动化程度，进而提高交付质量。
针对客户PHP应用运行效率低下问题，我们得知主要是因为客户没用OPCache技术导致的，因为在客户原有的环境中，使用OPCache会导致新发布的版本需要三到五分钟才能生效，不利于开发和测试，所以也没有在企业内部推广，但是在容器化之后，则无需担心缓存问题，OPCache加速的原理如图7所示，使用OPCache技术能为应用带来4倍多的性能提升。
1、对于客户关注的弹性伸缩问题，我们测试发现，当前CCE突发弹性到CCI还需要20多秒的时间，其中180M的镜像加载占用了13s，建议产品对于镜像加载过程来优化，进一步缩短突发弹性扩容时间。
2、对于客户关注的成本问题，一般会用CCE和CCI配合的方案，由于CCE节点池扩容较慢，在此期间突发扩容到CCI，为了进一步减少客户成本，建议产品增加此场景的调度功能，当CCE有充足的资源时，主动将CCI上的容器调度到CCE上。
3、当前CodeArts Build虽能编译容器镜像，但是对于基础环境镜像支持不足，在很多基础环境镜像的编译时会按照很多基础组件比如make等等，会需要较高的权限，但是CodeArts Build官方环境，会因为缺乏权限而导致构建失败。
根据W3 Techs的统计，PHP仍然是当今使用最广泛的服务器端语言，仍然作为互联网的主干，为至少百分之七十的网站提供后端支持[1]。尤其是在中小企业类互联网公司，PHP仍被大量使用，通常这类企业存在技术升级力量储备弱、应用架构历史债务重等问题。
牵引这类客户上云，简单的商务折扣已经难以打动，而平滑过渡的升级方案、全栈云的技术上的支持对其更具有吸引力。由DTSE提供方案建议和技术上的支持，引导客户进行试点验证，进而推广复制，并保障业务改造的平滑过度，循序渐进的将客户业务迁移上华为云，实现客户与华为云双赢。
本文介绍了PHP语言体系应用现代化案例，实现了许多与业务无关的通用性应用改造方案，如PHP应用容器化架构方案、基于Prometheus的弹性伸缩方案等等，为此类型客户提供了一个可参考的案例。
