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¿Qué es la ingeniería de confiabilidad del sitio (SRE)?

La ingeniería de confiabilidad del sitio juega un papel vital para garantizar el buen funcionamiento de los servicios digitales y el éxito general de las empresas. Su importancia radica en su capacidad para cerrar la brecha entre el desarrollo del sistema y las operaciones, promoviendo una cultura de confiabilidad, escalabilidad y eficiencia. Las organizaciones que adoptan SRE pueden mejorar la experiencia de sus clientes, minimizar el tiempo de inactividad e impulsar la mejora continua.

La ingeniería de confiabilidad del sitio (SRE) se ha convertido en una luz guía, asegurando sistemas de software eficientes y confiables para empresas de todo el mundo. Este artículo discutirá la historia, el principio, la importancia y las métricas esenciales de SRE que remodelarán su perspectiva sobre la construcción y el mantenimiento de servicios en línea sólidos.

Al final de esta lectura, tendrá una comprensión integral de cómo SRE revolucionó la industria de la tecnología, permitiendo a las organizaciones lograr una confiabilidad notable mientras se adaptan a las demandas cambiantes de los usuarios.

Explicación de la ingeniería de confiabilidad del sitio (SRE)

La ingeniería de confiabilidad del sitio (SRE) es una estrategia para administrar y mantener sistemas de software altamente escalables y confiables. Hace que los sistemas de software sean confiables, escalables y efectivos al combinar las prácticas de ingeniería de software con las operaciones. Google inventó SRE para resolver las dificultades de ejecutar sistemas sofisticados con una alta necesidad de disponibilidad. El objetivo principal es construir sistemas de software escalables y altamente confiables.

SRE puede ser realizado por individuos o equipos dentro de una organización de ingeniería. Las áreas de preocupación incluyen latencia, rendimiento, eficiencia, monitoreo, respuesta de emergencia y planificación de la capacidad para el sistema. Los ingenieros de software, ingenieros de sistemas o administradores de sistemas trabajan con frecuencia como ingenieros de confiabilidad del sitio (SRE).

Hay tres áreas de enfoque en SRE: automatización, diseño del sistema y mejora de la resiliencia del sistema. En SRE, los profesionales de TI se esfuerzan por automatizar los procesos, asegurando operaciones eficientes y optimizadas. También profundizan en el diseño del sistema para optimizar y mejorar su rendimiento general. Además, sus esfuerzos están dirigidos a mejorar la resiliencia del sistema, haciéndolo robusto y capaz de soportar desafíos inesperados.

SRE puede ser realizado por cualquier persona utilizando un conjunto de conceptos y procedimientos. Al igual que la ingeniería de seguridad, se espera que los equipos contribuyan a las buenas prácticas de seguridad en SRE. Sin embargo, las empresas pueden contratar profesionales especializados para implementar y administrar las prácticas de SRE.

Las empresas pueden emplear ingenieros de seguridad para proteger sus redes de Internet y contratar SRE para definir y garantizar sus objetivos de confiabilidad del sistema. Si bien SRE se describe ocasionalmente como una aplicación específica de DevOps, su objetivo principal es crear sistemas robustos y confiables, diferenciándolo del alcance más amplio de DevOps.

Breve historia de la ingeniería de confiabilidad del sitio (SRE)

A principios de la década de 2000, Google introdujo Site Reliability Engineering (SRE) para abordar sus vastos y complejos desafíos de infraestructura. El objetivo principal del equipo SRE de Google era cerrar la brecha entre las operaciones convencionales y la ingeniería de software para garantizar la confiabilidad de los servicios de Google.

La comprensión de que las operaciones convencionales y los equipos de desarrollo a menudo operaban de forma independiente, lo que condujo a ineficiencias y problemas de confiabilidad, provocó la aparición de SRE. Google tenía como objetivo mejorar la confiabilidad, escalabilidad y eficiencia de sus sistemas mediante la integración de los principios de ingeniería de software en las operaciones.

En 2016, Jennifer Petoff, Niall Murphy, Betsy Beyer y Chris Jones escribieron el libro «Site Reliability Engineering: How Google Runs Production Systems», que ofrecía una amplia visión general del enfoque SRE de Google. Este valioso recurso presenta un marco integral, que comparte los principios, metodologías y conocimientos obtenidos de los equipos de SRE de Google. Las empresas que buscan adoptar prácticas de SRE pueden beneficiarse de las pautas proporcionadas en el libro, lo que les permite incorporar los valores, procedimientos y lecciones aprendidas de las experiencias de SRE de Google.

SRE ha experimentado un crecimiento notable y una adopción generalizada por parte de organizaciones de todos los tamaños en diversas industrias. Se ha convertido en una disciplina respetada dentro de la comunidad DevOps, enfatizando la importancia de la cooperación entre los equipos de desarrollo y operaciones. Este enfoque cooperativo se ha convertido en un aspecto fundamental de la implementación de las prácticas de SRE y ha demostrado ser fundamental para mejorar la confiabilidad y la eficiencia de los sistemas en toda la industria.

SRE ha evolucionado para abarcar diversas técnicas y herramientas para garantizar la fiabilidad y escalabilidad de los sistemas. Enfatiza fuertemente el aprovechamiento de las metodologías de automatización, monitoreo y respuesta a incidentes para ofrecer sistemas confiables y escalables. Una práctica notable dentro de SRE implica la creación y monitoreo de Objetivos de Nivel de Servicio (SLO), que sirven como puntos de referencia para evaluar y mantener el nivel deseado de confiabilidad del sistema.

A medida que SRE ganó un amplio reconocimiento, las organizaciones han adaptado y adaptado los principios rectores y prácticas de SRE para alinearse con sus necesidades específicas. En última instancia, SRE se ha convertido en un excelente enfoque para la gestión de sistemas complejos, lo que permite a las empresas proporcionar servicios confiables y ofrecer una experiencia de usuario satisfactoria.

La importancia de la ingeniería de confiabilidad del sitio (SRE)

La ingeniería de confiabilidad del sitio se ha vuelto muy importante y muy apreciada por varias razones, que incluyen:

Fiabilidad mejorada

El objetivo principal de SRE es garantizar el funcionamiento coherente de los sistemas y servicios de software. Los equipos de SRE trabajan para minimizar las interrupciones del servicio y el tiempo de inactividad mediante la implementación y el logro de los Objetivos de Nivel de Servicio (SLO). Logran esto mediante la realización de prácticas proactivas de monitoreo y respuesta a incidentes. Estos esfuerzos aumentan la disponibilidad y confiabilidad del sistema, mejorando en última instancia la satisfacción del usuario.

Escalabilidad y rendimiento

SRE enfatiza fuertemente la creación de sistemas que puedan manejar las crecientes expectativas de los usuarios y el aumento de las cargas de trabajo. Los equipos de SRE garantizan que los sistemas puedan escalar de manera efectiva utilizando estrategias de planificación de capacidad, equilibrio de carga y optimización del rendimiento. Como resultado, las empresas pueden manejar niveles de tráfico pesado, aumentos repentinos de la demanda y expansión de la empresa sin sufrir una degradación del rendimiento.

Respuesta y recuperación de incidentes más rápidas

Los equipos de SRE se destacan en la realización de análisis posteriores al evento y la ejecución de respuestas oportunas a incidentes. Su experiencia radica en detectar problemas e idear soluciones prácticas. Los profesionales de SRE trabajan diligentemente para reducir el impacto de los incidentes y prevenir su recurrencia mediante la implementación de procedimientos eficientes de gestión de incidentes y la realización de evaluaciones integrales posteriores al incidente. Esto contribuye a mantener operaciones comerciales ininterrumpidas, reducir el tiempo de inactividad y acelerar los procesos de recuperación.

Eficiencia y optimización de costes

SRE mejora los flujos de trabajo, procedimientos y recursos del sistema, promoviendo la excelencia operativa. Los equipos de SRE se esfuerzan por reforzar la productividad al tiempo que minimizan los errores humanos mediante la automatización de tareas repetitivas, la optimización de procesos y la racionalización de las actividades que requieren mucha mano de obra. Este enfoque mejora la eficiencia del sistema y reduce los costos a través de la asignación razonable de los recursos necesarios para el mantenimiento y operación del sistema.

Colaboración y alineación

SRE juega un papel crucial en cerrar la brecha entre los equipos de desarrollo y operaciones, facilitando la cooperación y la alineación de objetivos. Los ingenieros de SRE colaboran estrechamente con los equipos de desarrollo, compartiendo responsabilidades e intercambiando información valiosa. Este esfuerzo de colaboración crea sistemas altamente confiables y mantenibles, ya que las actividades operativas se consideran constantemente a lo largo de todo el ciclo de desarrollo de software. Esto garantiza que el sistema se diseñe e implemente con las medidas necesarias para cumplir con los requisitos funcionales.

Mejora continua y cultura de aprendizaje

SRE promueve una cultura de aprendizaje de los sucesos y el desarrollo continuo. Los equipos de SRE fomentan una cultura de aprendizaje y responsabilidad a través de evaluaciones detalladas posteriores al incidente, documentando información valiosa e implementando medidas preventivas. Este enfoque ayuda a las organizaciones a identificar problemas sistémicos, mejorar los flujos de trabajo y fomentar un impulso constante para mejorar el rendimiento y la confiabilidad del sistema.

Nota: Los beneficios de SRE pueden variar, dependiendo del entorno, tamaño y sector particular de la organización. Como resultado, las organizaciones deben evaluar cuidadosamente sus necesidades, recursos disponibles y cualquier efecto potencial en los procedimientos y la cultura actuales antes de implementar SRE.

Principios básicos de la ingeniería de confiabilidad del sitio (SRE)

Los siguientes son algunos principios fundamentales de la ingeniería de confiabilidad del sitio.

Supervisión de aplicaciones

Los equipos de SRE entienden que pueden ocurrir errores durante el proceso de implementación del software. Por lo tanto, en lugar de esforzarse por alcanzar la perfección, evalúan el rendimiento del software en función de los acuerdos de nivel de servicio (SLA), los indicadores de nivel de servicio (SLI) y los objetivos de nivel de servicio (SLO). Supervisan y realizan un seguimiento activo de los datos de rendimiento en entornos de producción para obtener información y tomar decisiones informadas. Este enfoque reconoce la inevitabilidad de los errores al tiempo que enfatiza la importancia de medir y mejorar el rendimiento del sistema en alineación con los objetivos definidos.

Implementación gradual del cambio

Las prácticas de SRE fomentan la entrega consistente de modificaciones frecuentes y menores para mantener la confiabilidad del sistema. Las herramientas de automatización SRE ejecutan las siguientes tareas aprovechando procedimientos estandarizados pero repetitivos.

  • Menores riesgos asociados con las modificaciones
  • Proporcionar bucles de retroalimentación para supervisar el rendimiento del sistema
  • Acelere y ejecute cambios de manera eficiente

Automatización para mejorar la fiabilidad

SRE sigue procedimientos y reglas que priorizan la confiabilidad a lo largo de todo el proceso de entrega. Aquí hay algunas técnicas que abordan directamente los problemas:

  • Crear puertas de calidad alineadas con los objetivos de nivel de servicio (SLO) para detectar problemas temprano.
  • Utilizar indicadores de nivel de servicio para automatizar las pruebas durante el proceso de compilación.
  • Tomar decisiones arquitectónicas informadas desde el principio en el desarrollo de software para garantizar un sistema resistente.

Observabilidad en la ingeniería de confiabilidad del sitio (SRE)

El enfoque de observabilidad ayuda al equipo de software a prepararse para circunstancias imprevistas cuando el producto está disponible para los usuarios finales. Los equipos de SRE emplean tecnologías para identificar comportamientos inusuales en el programa y, lo que es más importante, para recopilar datos que permitan a los desarrolladores identificar la raíz de cualquier problema. En la tecnología SRE, la observabilidad implica recopilar los siguientes datos.

Metrics

Las métricas son datos cuantitativos que muestran la efectividad de un sistema o el rendimiento de una aplicación. Los equipos de SRE utilizan métricas para identificar el software que utiliza recursos excesivos o funciona de manera inapropiada.

Trozas

En respuesta a eventos específicos, el software SRE genera registros detallados y con marca de tiempo llamados Logs. Estos registros sirven como recursos valiosos para los desarrolladores de software, permitiéndoles comprender qué llevó a un problema en particular.

Rastros

Las trazas son observaciones registradas del flujo de código dentro de un sistema distribuido, centrándose en una función específica. Proporciona una cuenta detallada de las diversas operaciones e interacciones dentro de un sistema distribuido, incluidas las llamadas de servicio, las consultas de base de datos y las solicitudes de API externas.

Por ejemplo, se pueden incluir los siguientes pasos al retirar un carrito de pedidos:

  • Sumar el costo en la base de datos y autenticarse con la pasarela de pago
  • Dar a los vendedores los pedidos

El nombre, el identificador y la hora constituyen un seguimiento. Ayudan en la detección de problemas de latencia y mejoran el rendimiento del programa. Las trazas se utilizan a menudo con otras técnicas de monitoreo u observabilidad para comprender el comportamiento de extremo a extremo de sistemas complejos y garantizar la confiabilidad y el rendimiento.

El papel de la supervisión en la ingeniería de confiabilidad del sitio (SRE)

La supervisión en SRE implica la observación de métricas predeterminadas en una aplicación. Los desarrolladores configuran las herramientas de supervisión con los parámetros que eligen para ser cruciales en la evaluación del estado de la aplicación. Los equipos de SRE recopilan y muestran datos esenciales que representan el rendimiento del sistema en gráficos. Los equipos de SRE realizan un seguimiento de los siguientes indicadores para obtener más información sobre la confiabilidad del sistema.

Latencia

La latencia se refiere al retraso experimentado cuando una aplicación responde a una solicitud. Por ejemplo, cuando los usuarios envían un formulario en un sitio web, tardan aproximadamente 3 segundos antes de que sean redirigidos a una página de confirmación.

Tráfico

La supervisión del tráfico mide el número de usuarios simultáneos que utilizan su servicio, lo que permite a los equipos de software asignar de manera eficiente los recursos informáticos y mantener un alto nivel de servicio constante para todos los clientes.

Errors

Se produce un error cuando una aplicación no realiza o no entrega los resultados esperados. Los equipos de SRE utilizan herramientas de software para monitorear y resolver automáticamente las fallas de las aplicaciones, incluidos los casos en que las páginas web no se cargan o las transacciones encuentran problemas.

Saturación

La saturación sirve como un indicador de la capacidad en tiempo real de una aplicación, con niveles de saturación más altos que a menudo resultan en un rendimiento reducido. Los ingenieros de confiabilidad del sitio web monitorean el nivel de saturación para mantenerlo por debajo de un umbral específico, asegurando un rendimiento óptimo.

Métricas clave para la ingeniería de confiabilidad del sitio (SRE)

Los equipos de SRE miden la calidad de la prestación de servicio y la confiabilidad del software utilizando las siguientes métricas.

Objetivos de nivel de servicio (SLO)

Los objetivos de nivel de servicio representan objetivos precisos y cuantificables que confía en que el software puede lograr sin afectar negativamente a otras métricas. Los siguientes son ejemplos de objetivos de nivel de servicio:

  • Uptime: La duración de un sistema permanece activo sin interrupciones.
  • Rendimiento del sistema: La velocidad a la que el sistema procesa tareas o solicitudes.
  • Salida del sistema: El volumen o la cantidad de resultados generados por el sistema.
  • Tasa de descarga: La velocidad a la que se carga una aplicación y se vuelve accesible.

Un SLO garantiza la entrega a la persona que utiliza el programa. Por ejemplo, la aplicación de entrega de alimentos con SLO de tiempo de actividad del 99.95% garantiza la disponibilidad para los clientes con un tiempo de inactividad mínimo.

Indicadores de nivel de servicio (SLI)

Los SLI proporcionan datos objetivos para monitorear, evaluar y comparar la calidad de un servicio a lo largo del tiempo. Mide las métricas específicas descritas en un SLO. En la práctica, los valores obtenidos de los SLI pueden variar del SLO objetivo. Por ejemplo, el tiempo de actividad de su aplicación puede ser inferior al SLO esperado, con una tasa registrada del 99.92% del tiempo. Esto significa que la disponibilidad de la aplicación es ligeramente inferior al nivel deseado.

Acuerdos de nivel de servicio (SLA)

Los acuerdos de nivel de servicio (SLA) son contratos legalmente vinculantes que especifican las consecuencias del incumplimiento de uno o más objetivos de nivel de servicio (SLO). Un ejemplo de tal acuerdo es el compromiso de resolver el problema de un cliente dentro de las 24 horas posteriores a la recepción de un informe, lo que lo obliga a compensar al consumidor si su personal técnico no aborda el problema dentro del plazo especificado.

Presupuestos de error

Los presupuestos de error representan la tolerancia permitida para no cumplir los objetivos de nivel de servicio (SLO). Por ejemplo, si un SLO requiere un tiempo de actividad del 99,95%, se acepta un máximo de 0,05% de tiempo de inactividad. Sin embargo, si el software excede este tiempo de inactividad permitido, el equipo de software dedicará todos los recursos y esfuerzos para estabilizar el programa.

Desventajas potenciales de la ingeniería de confiabilidad del sitio (SRE)

Uso intensivo de recursos

La implementación y el mantenimiento de una práctica de SRE requiere recursos significativos, incluidos ingenieros calificados de SRE, equipos especializados e infraestructura sólida. Esto puede ser un desafío para las empresas más pequeñas que operan con recursos limitados o presupuestos ajustados.

Cambio cultural

La adopción de SRE a menudo requiere un cambio en la cultura organizacional, que implica cambios en los procedimientos existentes, romper los silos y promover la colaboración. Sin embargo, la implementación de prácticas de SRE puede verse obstaculizada por la resistencia organizacional al cambio o la falta de apoyo.

Requisitos del conjunto de habilidades

SRE exige un conjunto de habilidades especializadas que combine ingeniería de software, operaciones y conocimiento de dominio. Sin embargo, buscar y retener ingenieros calificados de SRE en mercados laborales altamente competitivos es difícil.

Énfasis excesivo en la fiabilidad

Algunas organizaciones pueden priorizar excesivamente la confiabilidad, lo que lleva a una toma de decisiones demasiado cautelosa y a un ritmo más lento de innovación. Es crucial encontrar el equilibrio adecuado entre fiabilidad y flexibilidad para evitar suprimir la tasa de progreso.

Complejidad

La gestión de una amplia gama de sistemas y tecnologías altamente sofisticados puede ser difícil. Para manejar la complejidad adecuadamente, los equipos de SRE deben mantenerse actualizados sobre las tendencias tecnológicas en evolución y las mejores prácticas de la industria.

Dominar la ingeniería de confiabilidad del sitio (SRE)

La ingeniería de confiabilidad del sitio juega un papel vital para garantizar el buen funcionamiento de los servicios digitales y el éxito general de las empresas. Su importancia radica en su capacidad para cerrar la brecha entre el desarrollo del sistema y las operaciones, promoviendo una cultura de confiabilidad, escalabilidad y eficiencia. Las organizaciones que adoptan SRE pueden mejorar la experiencia de sus clientes, minimizar el tiempo de inactividad e impulsar la mejora continua.

Sin embargo, antes de adoptar SRE, las organizaciones deben considerar su infraestructura existente, la colaboración en equipo y la voluntad de invertir en herramientas sólidas de monitoreo y automatización. Con un enfoque reflexivo, la ingeniería de confiabilidad del sitio puede capacitar a las organizaciones para lograr una confiabilidad excepcional y desbloquear todo su potencial.

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