📚 课程目录第4章台账数据结构设计

4. 台账数据结构设计：字段定义

Error Budget 台账是容量水位管理的核心数据载体。一个设计合理的台账结构，必须能够同时承载服务等级目标（SLO）、实时合规状态（SLI）、剩余预算以及容量水位等级四个维度的信息。本章定义标准台账字段，并给出每个字段的取值规则与计算口径。

4.1 核心字段总览

台账采用扁平化宽表结构，每行代表一个服务单元（微服务、API 网关、数据管道等）。以下为必选字段及其数据类型：

字段名	类型	示例值	说明
service_name	string	`order-svc`	服务唯一标识，与 CMDB 对齐
slo_target	float	`99.95`	年度/月度 SLO 目标（百分比）
current_sli	float	`99.87`	滚动窗口（28 天）实际可用性
budget_balance	float	`0.08`	剩余 Error Budget（百分比）
water_level	enum	`WARNING`	容量水位等级：SAFE / WARNING / CRITICAL / EXHAUSTED

  关键口径：budget_balance = slo_target - current_sli。当 current_sli 低于 slo_target 时，余额为负值，表示预算已超支。

4.2 字段计算与更新规则

每个字段的更新频率和计算来源不同，台账引擎需要按以下规则执行：

service_name：静态配置，由服务注册中心或 CMDB 导入，变更时手动同步。
slo_target：季度/年度评审后锁定，非紧急情况不修改。取值来自 SRE 团队与业务方签订的 SLO 协议。
current_sli：每 5 分钟由监控系统（Prometheus / Datadog）计算一次，采用滚动 28 天窗口的可用性数据。
budget_balance：每次 current_sli 更新后自动重算。公式为：budget_balance = slo_target - current_sli。
water_level：根据 budget_balance 落入的阈值区间动态映射，映射规则见下表。

4.3 水位等级映射规则

水位等级是容量决策的触发信号。我们将 budget_balance 的连续值离散化为四个等级，每个等级对应不同的运维动作：

水位等级	budget_balance 区间	颜色标识	建议动作
SAFE	≥ 0.10	绿	常规发布，无需额外容量干预
WARNING	[0.05, 0.10)	黄	暂停非关键变更，启动容量评估
CRITICAL	[0.00, 0.05)	橙	冻结发布，立即扩容或降级
EXHAUSTED	< 0.00	红	触发应急响应，强制回滚或限流

实践建议：阈值区间可根据服务重要度调整。核心支付服务可将 WARNING 阈值上浮至 0.15，非关键日志服务可下调至 0.03。台账字段中应额外保留 warning_threshold 和 critical_threshold 两个自定义字段。

4.4 台账数据流与字段关系

下图展示了从原始监控指标到水位等级输出的完整数据流，以及各字段之间的依赖关系：

4.5 字段扩展与自定义维度

基础字段满足通用场景，但在实际生产中，建议根据组织需求扩展以下字段：

owner_team：服务所属团队，用于告警分派和容量预算归属。
deployment_env：环境标签（prod / staging），区分不同环境的 SLO 口径。
rolling_window_days：SLI 计算窗口长度，默认 28 天，可调整为 7 天或 90 天。
last_updated：台账最近一次更新时间戳，用于审计和延迟检测。
trend_direction：budget_balance 的 7 天变化趋势（up / down / flat），辅助预判水位变化。

避坑提醒：不要将 water_level 直接作为告警触发条件。水位等级是离散状态，频繁抖动会导致告警风暴。建议在台账中额外保留 water_level_smoothed 字段，使用 3 次采样中位数进行平滑。

4.6 台账记录示例

以下为一条完整的台账记录 JSON 示例，展示字段在实际数据中的取值：

{
  "service_name": "payment-gateway",
  "slo_target": 99.99,
  "current_sli": 99.97,
  "budget_balance": 0.02,
  "water_level": "CRITICAL",
  "owner_team": "fin-sre",
  "deployment_env": "prod",
  "rolling_window_days": 28,
  "last_updated": "2025-03-21T14:30:00Z",
  "trend_direction": "down"
}

该示例中，budget_balance = 0.02 落入 [0.00, 0.05) 区间，水位等级为 CRITICAL，触发冻结发布与立即扩容动作。