11. 交付与运维

11.1 部署架构

Docker部署

Docker Compose配置

docker-compose.yml：

version: '3.8'

services:
  transportation-api:
    image: transportation-api:latest
    ports:
      - "8000:8000"
    environment:
      - DATABASE_URL=postgresql://user:password@postgres:5432/transportation_db
      - REDIS_URL=redis://redis:6379
      - API_KEY=${API_KEY}
    depends_on:
      - postgres
      - redis
    volumes:
      - ./logs:/var/log/transportation
    networks:
      - transportation-network

  postgres:
    image: postgres:15
    environment:
      - POSTGRES_USER=user
      - POSTGRES_PASSWORD=password
      - POSTGRES_DB=transportation_db
    volumes:
      - postgres_data:/var/lib/postgresql/data
    networks:
      - transportation-network

  redis:
    image: redis:7-alpine
    ports:
      - "6379:6379"
    volumes:
      - redis_data:/data
    networks:
      - transportation-network

volumes:
  postgres_data:
  redis_data:

networks:
  transportation-network:

Kubernetes部署

Deployment配置

deployment.yaml：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: transportation-api
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: transportation-api
  template:
    metadata:
      labels:
        app: transportation-api
    spec:
      containers:
      - name: transportation-api
        image: transportation-api:latest
        ports:
        - containerPort: 8000
        env:
        - name: DATABASE_URL
          valueFrom:
            secretKeyRef:
              name: transportation-secrets
              key: database-url
        resources:
          requests:
            cpu: 1000m
            memory: 2Gi
          limits:
            cpu: 2000m
            memory: 4Gi
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /health
            port: 8000
          initialDelaySeconds: 30
          periodSeconds: 10
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /ready
            port: 8000
          initialDelaySeconds: 10
          periodSeconds: 5

Service配置

service.yaml：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: transportation-api
spec:
  selector:
    app: transportation-api
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 8000
  type: LoadBalancer

Ingress配置

ingress.yaml：

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: transportation-ingress
spec:
  rules:
  - host: api.transportation-ai.com
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: transportation-api
            port:
              number: 80

部署步骤

1. 准备工作

环境准备：

• 创建Kubernetes集群
• 配置存储和网络
• 准备镜像仓库

配置准备：

• 准备配置文件
• 准备密钥和证书
• 准备数据备份

2. 部署应用

部署命令：

# 创建命名空间
kubectl create namespace transportation-system --dry-run=client -o yaml | kubectl apply -f -

# 创建配置和密钥
kubectl apply -f k8s/config.yaml -n transportation-system

# 部署应用
kubectl apply -f k8s/deployment.yaml -n transportation-system
kubectl apply -f k8s/service.yaml -n transportation-system
kubectl apply -f k8s/ingress.yaml -n transportation-system

# 等待部署完成
kubectl wait --for=condition=available --timeout=300s deployment/transportation-api -n transportation-system

3. 验证部署

验证步骤：

• 检查Pod状态
• 检查服务状态
• 检查Ingress状态
• 测试API接口

验证命令：

# 检查Pod
kubectl get pods -n transportation-system

# 检查服务
kubectl get svc -n transportation-system

# 检查Ingress
kubectl get ingress -n transportation-system

# 测试API
curl https://api.transportation-ai.com/health

11.2 配置管理

配置分类

1. 应用配置

配置文件：config.yaml

app:
  name: transportation-api
  version: v1.0.0
  debug: false
  log_level: INFO

api:
  host: 0.0.0.0
  port: 8000
  timeout: 30

database:
  host: postgres
  port: 5432
  name: transportation_db
  pool_size: 10
  max_overflow: 20

redis:
  host: redis
  port: 6379
  db: 0
  max_connections: 100

2. 环境变量

环境变量配置：

# 数据库配置
DATABASE_URL=postgresql://user:password@postgres:5432/transportation_db

# Redis配置
REDIS_URL=redis://redis:6379

# API配置
API_KEY=your_api_key
API_SECRET=your_api_secret

# 日志配置
LOG_LEVEL=INFO
LOG_FILE=/var/log/transportation-api.log

ConfigMap和Secret

ConfigMap配置

configmap.yaml：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: transportation-config
data:
  app.yaml: |
    app:
      name: transportation-api
      log_level: INFO
    api:
      timeout: 30

Secret配置

secret.yaml：

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: transportation-secrets
type: Opaque
data:
  database-url: cG9zdGdyZXNxbDovL3VzZXI6cGFzc3dvcmRAdXBzdHJlczo1NDMyL3RyYW5zcG9ydGF0aW9uX2Ri  # base64编码
  api-key: eW91cl9hcGlfa2V5  # base64编码

11.3 版本管理

版本命名

语义化版本

版本格式：主版本号.次版本号.修订号

版本示例：

• 1.0.0：首个稳定版本
• 1.1.0：新功能版本
• 1.1.1：Bug修复版本
• 2.0.0：重大更新版本

版本发布流程

1. 开发阶段

分支管理：

• main：主分支，稳定版本
• develop：开发分支
• feature/*：功能分支
• hotfix/*：热修复分支

2. 测试阶段

测试流程：

• 单元测试
• 集成测试
• E2E测试
• 性能测试

3. 发布阶段

发布流程：

• 代码审查
• 版本号更新
• 构建镜像
• 部署测试环境
• 部署生产环境

回滚机制

快速回滚

回滚命令：

# 回滚到上一个版本
kubectl rollout undo deployment/transportation-api -n transportation-system

# 回滚到指定版本
kubectl rollout undo deployment/transportation-api --to-revision=2 -n transportation-system

# 查看回滚历史
kubectl rollout history deployment/transportation-api -n transportation-system

11.4 备份恢复

数据备份

数据库备份

备份脚本：

#!/bin/bash
DATE=$(date +%Y%m%d_%H%M%S)
BACKUP_DIR=/backup/transportation
BACKUP_FILE=$BACKUP_DIR/transportation_db_$DATE.sql

# 创建备份目录
mkdir -p $BACKUP_DIR

# 备份数据库
pg_dump -h postgres -U user -d transportation_db > $BACKUP_FILE

# 压缩备份文件
gzip $BACKUP_FILE

# 删除7天前的备份
find $BACKUP_DIR -name "*.sql.gz" -mtime +7 -delete

定时备份

Cron配置：

# 每天凌晨2点备份
0 2 * * * /scripts/backup_database.sh

数据恢复

恢复步骤

恢复命令：

# 停止应用
kubectl scale deployment transportation-api --replicas=0 -n transportation-system

# 恢复数据库
gunzip < backup_file.sql.gz | psql -h postgres -U user -d transportation_db

# 启动应用
kubectl scale deployment transportation-api --replicas=3 -n transportation-system

11.5 运维监控

健康检查

健康检查接口

实现示例：

from fastapi import APIRouter

router = APIRouter()

@router.get("/health")
async def health_check():
    """健康检查接口"""
    return {
        "status": "healthy",
        "timestamp": datetime.utcnow().isoformat()
    }

@router.get("/ready")
async def ready_check():
    """就绪检查接口"""
    # 检查数据库连接
    db_status = check_database()
    # 检查Redis连接
    redis_status = check_redis()
    
    if db_status and redis_status:
        return {"status": "ready"}
    else:
        return {"status": "not ready"}, 503

日志管理

日志收集

日志配置：

import logging
import sys

# 配置日志
logging.basicConfig(
    level=logging.INFO,
    format='%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s',
    handlers=[
        logging.FileHandler('/var/log/transportation-api.log'),
        logging.StreamHandler(sys.stdout)
    ]
)

故障处理

故障响应流程

1. 故障检测

• 监控告警
• 用户反馈
• 系统检测

2. 故障定位

• 查看日志
• 检查指标
• 分析链路

3. 故障处理

• 快速恢复
• 根本修复
• 预防措施

常见故障处理

数据库连接故障：

• 检查数据库状态
• 检查网络连接
• 重启数据库服务

API响应超时：

• 检查服务负载
• 检查依赖服务
• 扩容服务实例

内存泄漏：

• 检查内存使用
• 分析内存泄漏原因
• 修复代码或重启服务