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tags: [xinfra, requirements, infra]
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# XINFRA 平台需求文档
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## 概述
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XINFRA 是七牛云的统一基础设施平台，以**开源子系统集成 + 主系统统管**为核心架构，提供容器编排、数据库治理、缓存管理、CI/CD 自动化和资源开销管控等一站式能力。
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**核心目标**：
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| # | 目标 | 说明 |
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| 1 | 统一入口 | 所有基础设施操作收敛到平台化界面，降低命令行直接操作风险 |
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| 2 | 多机房资源池化 | 七机房 RKE2 集群统一纳管，实现跨机房调度与服务发现 |
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| 3 | 安全合规 | 数据库操作全程审计、SQL 上线必须经过审核、WAF 防护常态化 |
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| 4 | 效率提升 | CI/CD 流水线自动触发部署，Ansible 实现基础设施即代码 |
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| 5 | 指标面板 | 按部门/项目/机房维度呈现资源开销 |
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**设计原则**：
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- **最小权限**：子系统操作默认走 RBAC，主系统以 LDAP 身份 + 管理员角色区分权限，APIKey 遵循最小授权范围
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- **审计留痕**：数据库变更、容器发布、权限申请等关键操作全程可追溯
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- **机房就近**：服务部署和数据访问遵循机房就近原则，降低跨机房延迟
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- **平台化自治**：自助申请资源、自助发布、自助诊断，减少人工工单流转
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- **复用优先**：监控、告警等能力优先复用已有基础设施（Prometheus / Grafana），主系统只自建无法被替代的能力
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## 核心概念
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### 组内约定
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| 概念 | 定义 |
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| 主系统 | XINFRA 平台自身的统管层，负责子系统无法覆盖的能力：统一门户（SSO 跳转入口）、审计日志聚合、资源指标面板、运维终端 |
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| 子系统 | XINFRA 纳管的专项平台（有独立 WebUI 和 API 服务），各司其职：**CloudDM**（数据库管理与 SQL 审核）、**Wayne**（多集群容器管理）、**CacheCloud**（Redis 缓存管理） |
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| 工具层 | 纳管的 CLI / IaC 工具，无常驻 WebUI，由运维人员通过命令行或脚本触发：**Ansible Playbook**（自动化部署与基础设施即代码） |
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### 通用术语
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| 概念 | 定义 |
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| APIKey | Wayne 平台对外提供的 API 认证密钥，用于 CI/CD 流水线等自动化场景的身份认证，遵循最小权限原则 |
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| RBAC | 基于角色的访问控制（Role-Based Access Control），通过角色分配权限，用户与角色关联实现权限隔离 |
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| RKE2 | Rancher 发行的轻量级 Kubernetes 发行版，专为生产环境设计，支持离线安装和安全加固 |
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| CI/CD | 持续集成/持续部署，自动化代码构建、测试和部署的流水线 |
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| WAF | Web 应用防火墙（Web Application Firewall），防护 SQL 注入、XSS、CSRF 等常见 Web 攻击 |
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| SLA | 服务等级协议（Service Level Agreement），定义服务可用性的承诺指标，如 99.9% 可用率 |
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| IaC | 基础设施即代码（Infrastructure as Code），通过 Ansible Playbook 等工具实现基础设施自动化管理 |
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| 运维分层 | 故障按层级自愈：子系统处理应用与中间件故障，主系统管理员通过 Ansible / SSH 兜底基础设施层故障，跨层操作需管理员权限 |
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| 统一认证 | 主系统和所有子系统共用企业 LDAP 做身份认证（SSO），主系统负责跳转入口，各子系统自行管理授权（RBAC） |
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## 平台架构总览
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```mermaid
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graph TB
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subgraph 用户层
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Dev[开发人员]
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DBA[DBA]
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SRE[SRE / 运维]
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Sec[安全团队]
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end
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subgraph 主系统["主系统（XINFRA 统管层）"]
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Portal["统一门户<br/>LDAP SSO 跳转入口"]
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AuditDash["审计面板<br/>聚合子系统审计日志"]
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CostBoard["资源指标面板<br/>自建机房开销归集"]
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OpsTerminal["运维终端<br/>Ansible / SSH<br/>仅管理员"]
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end
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subgraph 子系统["子系统（独立部署，各自授权）"]
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Wayne["Wayne<br/>多集群容器管理"]
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CloudDM["CloudDM<br/>SQL 审核与数据库治理"]
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CacheCloud["CacheCloud<br/>Redis 缓存管理"]
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end
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subgraph 工具层
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Ansible["Ansible Playbook<br/>基础设施即代码"]
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end
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subgraph 基础设施层["基础设施层（非平台开发范围）"]
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WAF["WAF / Ingress"]
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RKE2["RKE2 集群 × 7 机房"]
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Network["大内网互联"]
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end
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subgraph 监控告警["监控告警（已有基础设施）"]
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Prometheus[("Prometheus")]
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Grafana["Grafana<br/>监控指标直接复用"]
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Alert["告警路由<br/>邮件 / 企业 IM"]
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end
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subgraph 数据层
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MySQL[("MySQL")]
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PG[("PostgreSQL")]
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Oracle[("Oracle")]
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CH[("ClickHouse")]
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Redis[("Redis")]
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Harbor[("Harbor 镜像仓库")]
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end
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%% 用户 → 主系统（LDAP SSO 跳转）
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Dev -->|LDAP SSO| Portal
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DBA -->|LDAP SSO| Portal
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SRE -->|LDAP SSO| Portal
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Sec -->|LDAP SSO| Portal
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%% 主系统 → 子系统（跳转入口，不做用户映射）
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Portal -->|跳转| Wayne
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Portal -->|跳转| CloudDM
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Portal -->|跳转| CacheCloud
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SRE --> OpsTerminal
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%% 子系统 → 主系统（审计上报）
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Wayne -.->|审计 Webhook| AuditDash
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CloudDM -.->|审计 Webhook| AuditDash
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CacheCloud -.->|审计 Webhook| AuditDash
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%% 子系统 → 基础设施
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Wayne -->|Client-Go| RKE2
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CloudDM -->|SQL 审核| MySQL
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CacheCloud --> Agent["Agent 管理"] --> Redis
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%% CI/CD 流水线
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GitLab["GitLab CI"] -->|镜像推送| Harbor
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GitLab -->|APIKey 触发部署| Wayne
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%% 工具层
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Ansible -->|SSH| RKE2
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Ansible -->|SSH| MySQL
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Ansible -->|SSH| Redis
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OpsTerminal -->|兜底操作| RKE2
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%% 基础设施层
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WAF --> RKE2
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RKE2 --> Network
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%% 监控（子系统直连 Prometheus，Grafana 直接复用）
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Wayne -.->|Metrics| Prometheus
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CloudDM -.->|Metrics| Prometheus
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CacheCloud -.->|Metrics| Prometheus
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Prometheus --> Grafana
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Prometheus --> Alert
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%% 资源指标面板
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Prometheus -->|节点/网络指标| CostBoard
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classDef mainsys fill:#f3e8fd,stroke:#9333ea,stroke-width:2px
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classDef subsystem fill:#e8f0fe,stroke:#4285f4,stroke-width:2px
|
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classDef tool fill:#fef3c7,stroke:#d97706,stroke-width:2px
|
||
classDef monitor fill:#fff7ed,stroke:#ea580c,stroke-width:2px
|
||
classDef infra fill:#ecfdf5,stroke:#059669,stroke-width:2px
|
||
classDef data fill:#fce7f3,stroke:#db2777,stroke-width:2px
|
||
class Portal,AuditDash,CostBoard,OpsTerminal mainsys
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class Wayne,CloudDM,CacheCloud subsystem
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class Ansible tool
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||
class Prometheus,Grafana,Alert monitor
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class WAF,RKE2,Network infra
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class MySQL,PG,Oracle,CH,Redis,Harbor data
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```
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> [!tip] 图例说明
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> - **紫色** = 主系统（统一门户、审计面板、资源指标面板、运维终端）
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> - **蓝色** = 子系统（Wayne、CloudDM、CacheCloud，各自独立部署和授权）
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> - **黄色** = 工具层（Ansible Playbook，CLI/IaC 脚本）
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> - **绿色** = 基础设施层（WAF、RKE2 集群、大内网，由基础设施团队维护，非平台开发范围）
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> - **橙色** = 监控告警（Prometheus + Grafana + Alertmanager，已有基础设施，直接复用）
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> - **粉色** = 数据层
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## 干系人与角色
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| 角色 | 职责 | 平台交互模块 |
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| 开发人员 | 编写代码、提交发布、申请数据库/缓存资源 | Wayne、CI/CD、CloudDM、CacheCloud |
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| DBA | SQL 审核、数据库性能优化、容量规划 | CloudDM |
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| SRE / 运维 | 集群维护、自动化部署、故障响应 | Wayne、Ansible、RKE2 |
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| 安全团队 | WAF 策略制定、安全审计、合规检查 | WAF、审计面板 |
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| 平台管理员 | 账号权限管理、资源配置、平台运维 | 全模块管理后台、审计面板 |
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## 功能需求
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### FR-1 容器编排与多集群管理（RKE2 + Wayne）
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> 底层基于 RKE2 构建七机房 K8s 集群，上层通过 Wayne 平台提供统一的容器管理入口。
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**目标**：开发人员通过 Wayne UI 或 API 完成服务部署，无需直接操作 kubectl。
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#### FR-1.1 RKE2 集群（基础设施依赖）
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RKE2 集群部署和配置由基础设施团队负责，平台开发团队只需确保 Wayne 能通过 Client-Go 连接各集群。核心约束：
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| 约束项 | 说明 |
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|--------|------|
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| CNI 插件 | Canal（Calico + Flannel） |
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| 容器运行时 | containerd（不依赖 Docker） |
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| 离线部署 | 支持 Air-gap 环境 |
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| 集群规模 | 七机房各一套独立集群 |
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> [!info] 详细部署规范（cluster-cidr、service-cidr、节点注册模式、Systemd 服务管理等）参见运维 SOP 文档，此处不展开。
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#### FR-1.2 Wayne 多集群管理
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| 编号 | 需求描述 | 优先级 |
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| FR-1.2.1 | 支持多集群统一管理，通过 Client-Go 连接各机房 RKE2 集群 | P0 |
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| FR-1.2.2 | RBAC 权限管理，部门角色与项目角色分离（Project → Environment → Namespace 三级结构） | P0 |
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| FR-1.2.3 | 提供表单式（基础模式）和 YAML/JSON 编辑（高级模式）两种 K8s 对象创建方式 | P0 |
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| FR-1.2.4 | 发布历史记录与一键回滚能力 | P0 |
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| FR-1.2.5 | 完整审计模块，每次操作留痕，支持自定义 Webhook 回调；审计数据上报主系统审计面板 | P0 |
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| FR-1.2.6 | Web Shell 远程终端（基于权限校验的 Pod Exec） | P1 |
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| FR-1.2.7 | 资源报表（资源使用占比、上线频次图表） | P1 |
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| FR-1.2.8 | APIKey 开放接口，支持 CI/CD 流水线调用 | P0 |
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| FR-1.2.9 | 认证支持 DB 内置 + LDAP 混合模式 | P0 |
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| FR-1.2.10 | YAML 模板版本锁定，纳入代码仓库管理 | P1 |
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**验收标准**：
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- 开发人员可在 Wayne 中选择目标集群完成服务部署
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- 每次部署操作有完整审计日志
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- CI/CD 流水线可通过 APIKey 调用 Wayne API 触发部署
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- 回滚操作可在 1 分钟内完成
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### FR-2 数据库管理与 SQL 审核（CloudDM）
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> 基于 ClouGence 开源的 CloudDM，覆盖数据查询、权限管控、SQL 审核、数据脱敏的全链路能力。
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**目标**：所有生产库 SQL 操作必须经过 CloudDM 工单流程，无直连通道。
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| 编号 | 需求描述 | 优先级 |
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|------|---------|--------|
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| FR-2.1 | 支持 Console + Sidecar 集群部署模式，保证高可用 | P0 |
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| FR-2.2 | 支持 20+ 数据源类型（MySQL、Oracle、PG、ClickHouse、Redis、MongoDB 等） | P0 |
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| FR-2.3 | 内置 54 条 SQL 审核规则，支持规则脚本自定义扩展 | P0 |
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| FR-2.4 | SQL 上线工单流程：编写 → 预检 → DBA 审核 → 执行，支持手动/立即/定时三种执行方式 | P0 |
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| FR-2.5 | 权限控制：资源权限（实例/库/Schema/表粒度）+ 功能权限（RBAC），支持申请/赋予/临时权限 | P0 |
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| FR-2.6 | 数据脱敏能力，对查询结果中的敏感字段进行隐藏或转换 | P1 |
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| FR-2.7 | 数据库 CI/CD：支持 Git Push / WebHook / HttpCall 三种触发方式 | P1 |
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| FR-2.8 | 统一认证：对接企业 LDAP | P0 |
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| FR-2.9 | 全程审计留痕，工单流转记录可追溯；审计数据上报主系统审计面板 | P0 |
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**验收标准**：
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- 所有生产库 SQL 操作必须经 CloudDM 工单流程，无直连通道
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- 审核规则可按需配置白名单豁免
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- 生产部署已替换默认 JWT 密钥和管理员密码
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- Console 多实例部署，单实例故障不影响服务可用性
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### FR-3 缓存管理（CacheCloud）
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> 基于搜狐开源的 CacheCloud，支持 Standalone、Sentinel、Cluster 三种 Redis 架构的一站式管理。
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**目标**：所有 Redis 场景通过 CacheCloud 统一实例申请和管理，降低大规模 Redis 运维成本。
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| 编号 | 需求描述 | 优先级 |
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|------|---------|--------|
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| FR-3.1 | 支持三种 Redis 架构：Standalone（测试）、Sentinel（生产常规，内存 ≤ 6GB）、Cluster（大数据量，内存 > 6GB） | P0 |
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| FR-3.2 | Agent 代理部署在每个宿主机上，管理 Redis 实例生命周期 | P0 |
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| FR-3.3 | 接入层 Nginx 双机房部署 + Virtual IP 双向漂移，保证高可用 | P0 |
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| FR-3.4 | 客户端接入支持 REST API（通用）、Java Jedis/Lettuce SDK、Python 接入 | P0 |
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| FR-3.5 | 跨机房部署（Cross-Room）：支持双活，客户端 SDK 自动双写双读和机房切换 | P1 |
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| FR-3.6 | 运维能力：全局统计、工单审批、应用运维、实例运维、数据迁移 | P0 |
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| FR-3.7 | 诊断工具：慢查询分析、连接数诊断、Bigkey 检测 | P1 |
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| FR-3.8 | 报警组件：支持邮件、微信、HTTP 接口集成；告警事件同步至主系统审计面板 | P0 |
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| FR-3.9 | 临时实例自动回收策略，防止资源浪费 | P1 |
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**验收标准**：
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- 三种 Redis 架构均可正常创建和访问
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- Agent 心跳正常，实例生命周期管理（启停、备份恢复）功能可用
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- 跨机房双活场景下故障切换时间 < 30s
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### FR-4 CI/CD 流水线
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> 基于 GitLab CI，实现代码提交到服务上线的全自动化。
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**目标**：CI 编译 → 镜像推送 → 触发 Wayne API 部署，全流程自动化。
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| 编号 | 需求描述 | 优先级 |
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|------|---------|--------|
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| FR-4.1 | CI 阶段：代码编译、单元测试、镜像构建并推送到 Harbor 镜像仓库 | P0 |
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| FR-4.2 | CD 阶段：CI 成功后自动调用 Wayne API，传入镜像 tag 触发部署 | P0 |
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| FR-4.3 | 部署支持多环境（dev / staging / prod），生产环境需审批卡点 | P0 |
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| FR-4.4 | 部署失败时支持自动回滚到上一个稳定版本 | P1 |
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**验收标准**：
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- 代码提交后 10 分钟内完成 dev 环境自动部署
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- prod 环境部署必须经过审批
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- 部署失败自动回滚，回滚时间 < 2 分钟
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> [!info] 流水线执行状态和日志查看直接复用 GitLab CI 原生 Pipeline 页面，平台不自建查看界面。
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### FR-5 资源指标面板
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> 按部门、项目、机房维度归集和呈现自建机房的资源开销。
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**目标**：管理层和团队负责人可按维度查看自建机房资源开销，识别闲置资源。
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| 编号 | 需求描述 | 优先级 |
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|------|---------|--------|
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| FR-5.1 | 按部门 / 项目 / 机房三个维度聚合展示资源开销，支持下钻到具体资源粒度 | P0 |
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| FR-5.2 | 数据源：Prometheus 节点指标 + SNMP 网络指标，按 Namespace → Project → Department 路径归属 | P0 |
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| FR-5.3 | 支持月度/季度资源开销趋势对比 | P1 |
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| FR-5.4 | 资源闲置告警，识别利用率过低的资源 | P2 |
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**验收标准**：
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- 数据延迟 < 24 小时
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- 支持按维度下钻到具体资源粒度
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> [!tip] 多云厂商（AWS、阿里云、腾讯云等）账单接入推至后续迭代，初期聚焦自建机房。
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### FR-6 审计面板（主系统）
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> 聚合各子系统的审计日志到主系统，提供统一查询入口，减少跨系统跳转。
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**目标**：管理员和安全团队在主系统即可查看全平台审计记录，无需逐个进入子系统。
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> [!info] 监控指标（集群状态、Pod 异常数、Redis 健康度等）直接在 Grafana 中查看，主系统不做二次聚合。
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| 编号 | 需求描述 | 优先级 |
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|------|---------|--------|
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| FR-6.1 | 聚合子系统审计日志（Wayne 操作审计、CloudDM 工单审计、CacheCloud 操作审计），支持按时间/操作人/子系统/操作类型筛选查询 | P0 |
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| FR-6.2 | 安全事件面板：WAF 拦截事件聚合、异常登录检测、敏感操作告警 | P1 |
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| FR-6.3 | 统一告警概览：汇总各子系统告警，按严重级别（Critical / Warning / Info）分组展示 | P1 |
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| FR-6.4 | 数据源接入规范：子系统通过 HTTP Webhook 上报审计日志 | P0 |
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| FR-6.5 | 权限控制：管理员角色可查看全局；普通用户仅查看所属项目/部门范围内的审计数据 | P0 |
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| FR-6.6 | 审计面板集成到主系统统一门户，无需独立部署 | P0 |
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**验收标准**：
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- 子系统审计日志实时上报，查询延迟 < 5s
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- 普通用户只能看到自身权限范围内的数据，无越权
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- 审计面板可从统一门户直接访问
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## 基础设施依赖（非平台开发范围）
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以下模块由基础设施团队负责，XINFRA 平台在此基础上构建。平台开发团队需了解其约束，但不负责实施。
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### 自动化部署（Ansible Playbook）
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通过 Ansible Playbook 实现 MySQL、PostgreSQL、Redis Cluster 等中间件的自动化部署。核心要求：
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- Playbook 纳入 Git 版本管理，变更可追溯
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- 使用 Ansible 模块保证幂等性
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- Inventory 按环境分层管理（dev / test / prod）
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> [!info] 详细 Playbook 编写规范（Dry Run、Jinja2 模板等）参见运维 SOP 文档。
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### 安全防护（WAF）
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WAF 作为基础设施层的安全防护入口，覆盖所有对外暴露的 HTTP/HTTPS 入口。安全事件实时告警，支持与企业 IM 集成。安全日志可查询和分析，支持审计追溯。
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### 大内网互联
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七机房之间的网络互通由网络团队负责搭建和维护。核心 SLA：同城机房间 Pod 通信延迟 < 2ms，跨机房服务调用成功率 > 99.99%。
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## 非功能需求
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### 性能
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| 指标 | 要求 |
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| Wayne 页面操作响应 | P95 < 2s |
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| CloudDM SQL 审核预检 | 单条 SQL < 3s |
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| CacheCloud 实例创建 | Sentinel < 5min，Cluster < 10min |
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| CI/CD 流水线端到端（代码提交到部署完成） | < 10min（dev 环境） |
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### 可用性
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| 指标 | 要求 |
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|------|------|
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| 平台核心服务（Wayne、CloudDM、CacheCloud） | SLA ≥ 99.9% |
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| 单集群控制面 | SLA ≥ 99.95% |
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| 跨机房网络互联 | SLA ≥ 99.99% |
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### 安全
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- 子系统操作经过 RBAC 权限校验，主系统以 LDAP 身份 + 管理员角色区分权限
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- 数据库操作全程审计留痕
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- 敏感数据（Secret、密码）加密存储
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- 生产环境禁止使用默认凭证
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### 可观测性
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- 各子系统暴露 Metrics 接口，接入 Prometheus + Grafana
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- 关键操作日志统一收集到日志平台
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- 告警通道统一（邮件 + 企业 IM）
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### 可扩展性
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- 新机房接入时，RKE2 集群部署和 Wayne 注册可在 1 天内完成
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- CloudDM / CacheCloud 支持水平扩展（Console + 多 Sidecar）
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## 系统集成关系
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**关键集成点**：
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| 源 | 目标 | 接口方式 | 说明 |
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|----|------|---------|------|
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| 企业 LDAP | 各子系统 + 主系统 | LDAP Bind / SSO | 统一身份认证，主系统做 SSO 跳转入口 |
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| GitLab CI | Wayne | REST API（APIKey 认证） | 自动触发部署 |
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| GitLab CI | Harbor | Docker Push | 镜像推送 |
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| Wayne | RKE2 | Client-Go（K8s API） | 容器编排操作 |
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| CloudDM | MySQL | Sidecar SQL 代理 | SQL 审核执行 |
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| CacheCloud | Redis | Agent | 实例生命周期管理 |
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| Ansible | 各主机 | SSH | 基础设施初始化部署 |
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| 各子系统 | 审计面板 | HTTP Webhook | 审计日志统一归集 |
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| 各子系统 + 基础设施 | Prometheus | HTTP / Exporter | Metrics 采集 |
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| Prometheus | Grafana | PromQL | 监控指标可视化（直接复用） |
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| Prometheus | 告警路由 | Alertmanager | 统一告警（邮件 / 企业 IM） |
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## 风险与约束
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| 风险 | 影响 | 缓解措施 |
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| RKE2 版本升级可能引入不兼容变更 | 集群稳定性 | 先在测试环境验证，灰度发布 |
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| Wayne 开源版本维护活跃度不确定 | 功能迭代受限 | 内部 Fork 并保持核心模块可维护 |
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| 七机房网络链路故障 | 跨机房服务中断 | 网络冗余 + 自动切换 + 告警监控 |
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| SQL 审核规则误判 | 合法 SQL 被拦截 | 白名单机制 + 规则持续调优 |
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| Redis 大 Key / 热 Key | 性能劣化 | CacheCloud 诊断工具 + 应用侧治理 |
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## 运维分层模型
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> 故障按层级自愈，跨层操作需主系统管理员权限。
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| 故障层级 | 处理方 | 工具链 | 权限要求 |
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| 应用发布异常 | 子系统自愈 | Wayne 一键回滚 | 项目成员 |
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| 中间件故障 | 子系统自恢复 | CacheCloud / CloudDM 内置运维能力 | 子系统运维角色 |
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| 基础设施故障 | 主系统管理员 | Ansible Playbook / SSH 终端 | 仅主系统管理员 |
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| 机房级故障 | 主系统管理员 | Ansible + 大内网链路切换 | 仅主系统管理员 |
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> [!warning] 安全约束
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> Ansible / SSH 终端等基础设施级操作仅对主系统管理员角色可见，普通用户菜单中不包含此项。所有跨层操作全程审计留痕。
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## 关联笔记
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- [[technical/xinfra-preview]]
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- [[technical/xinfra-preview/k8s-rke2-fundamentals]]
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- [[technical/xinfra-preview/wayne-overview]]
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- [[technical/xinfra-preview/cloud-dm-overview]]
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- [[technical/xinfra-preview/cachecloud-overview]]
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||
- [[technical/xinfra-preview/ansible-playbook-basics]]
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