サイト信頼性エンジニアリング (SRE) とは - Dotcom-Monitor サイト信頼性エンジニアリング (SRE) とは - Dotcom-Monitor

サイト信頼性エンジニアリング (SRE) とは

サイト信頼性エンジニアリングは、デジタルサービスの円滑な運用とビジネスの全体的な成功を保証する上で重要な役割を果たします。 その重要性は、システム開発と運用の間のギャップを埋め、信頼性、スケーラビリティ、および効率の文化を促進する能力にあります。 SRE を採用する組織は、カスタマー エクスペリエンスを向上させ、ダウンタイムを最小限に抑え、継続的な改善を推進できます。

サイト信頼性エンジニアリング(SRE)は、世界中の企業に効率的で信頼性の高いソフトウェアシステムを保証する指針として浮上しています。 この記事では、SREの歴史、原則、重要性、および堅牢なオンラインサービスの構築と維持に関する視点を再形成する重要な指標について説明します。

この記事を読み終えると、SRE がテクノロジー業界に革命をもたらし、組織がユーザーの進化する要求に適応しながら優れた信頼性を実現できるようにした方法を包括的に理解できます。

サイト信頼性エンジニアリング(SRE)の説明

サイト信頼性エンジニアリング(SRE)は、拡張性と信頼性に優れたソフトウェアシステムを管理および保守するための戦略です。 ソフトウェアエンジニアリングの実践と運用を組み合わせることで、ソフトウェアシステムの信頼性、拡張性、効果を高めます。 Google は、可用性に対するニーズの高い高度なシステムを実行する際の難しさを解決するために SRE を発明しました。 主な目標は、スケーラブルで信頼性の高いソフトウェアシステムを構築することです。

SRE は、エンジニアリング組織内の個人またはチームが実行できます。 懸念される領域には、システムの待機時間、パフォーマンス、効率、監視、緊急対応、および容量計画が含まれます。 ソフトウェア エンジニア、システム エンジニア、またはシステム管理者は、サイト信頼性エンジニア (SRE) として頻繁に作業します。

SREには、自動化、システム設計、およびシステムレジリエンスの強化という3つの重点分野があります。 SREでは、ITプロフェッショナルはプロセスの自動化に努め、効率的で合理化された運用を保証します。 また、全体的なパフォーマンスを最適化および強化するためのシステム設計についても詳しく説明します。 さらに、彼らの努力はシステムの回復力の向上に向けられており、堅牢で予期しない課題に耐えることができます。

SRE は、一連の概念と手順を使用して誰でも実行できます。 セキュリティ エンジニアリングと同様に、チームは SRE の優れたセキュリティ プラクティスに貢献することが期待されています。 ただし、企業は SRE プラクティスを実装および管理するために専門の専門家を雇う場合があります。

企業は、セキュリティエンジニアを雇用してインターネットネットワークを保護し、SREを雇ってシステムの信頼性目標を定義して保証することができます。 SRE は DevOps の特定のアプリケーションとして説明されることがありますが、その主な目的は、堅牢で信頼性の高いシステムを作成することであり、DevOps のより広い範囲とは一線を画しています。

サイト信頼性エンジニアリング(SRE)の簡単な歴史

2000年代初頭、Googleはサイト信頼性エンジニアリング(SRE)を導入し、広大で複雑なインフラストラクチャの課題に対処しました。 Google の SRE チームの主な目的は、従来の運用とソフトウェア エンジニアリングの間のギャップを埋め、Google のサービスの信頼性を確保することでした。

従来の運用チームと開発チームが独立して運営されることが多く、非効率性と信頼性の問題につながるという認識が、SREの出現を引き起こしました。 Googleは、ソフトウェアエンジニアリングの原則を運用に統合することにより、システムの信頼性、スケーラビリティ、効率を向上させることを目指していました。

2016 年には、Jennifer Petoff、Niall Murphy、Betsy Beyer、Chris Jones が「Site Reliability Engineering: How Google Runs Production Systems」という本を執筆し、Google の SRE アプローチの概要を説明しました。 この貴重なリソースは、Google の SRE チームから得られた原則、方法論、インサイトを共有する包括的なフレームワークを提供します。 SRE プラクティスの採用を検討している企業は、本書に記載されているガイドラインのメリットを享受し、Google の SRE エクスペリエンスから学んだ価値観、手順、教訓を組み込むことができます。

SRE は目覚ましい成長を遂げ、さまざまな業界のあらゆる規模の組織で広く採用されています。 これは、DevOpsコミュニティ内で尊敬される分野に進化し、開発チームと運用チーム間の協力の重要性を強調しています。 この協調的なアプローチは、SRE プラクティスを実装するための基本的な側面となり、業界全体のシステムの信頼性と効率を高めるのに役立つことが証明されています。

SRE は、システムの信頼性とスケーラビリティを確保するためのさまざまな手法とツールを網羅するように進化してきました。 自動化、監視、インシデント対応の方法論を活用して、信頼性が高くスケーラブルなシステムを提供することを強く強調しています。 SRE の注目すべきプラクティスの 1 つに、望ましいレベルのシステム信頼性を評価および維持するためのベンチマークとして機能するサービス レベル目標 (SLO) の作成と監視が含まれます。

SRE が広く認識されるにつれて、組織は SRE の指針となる原則とプラクティスを、特定のニーズに合わせて適応させ、調整してきました。 最終的に、SRE は複雑なシステムを管理するための優れたアプローチとして登場し、企業が信頼性の高いサービスを提供し、満足のいくユーザー エクスペリエンスを提供できるようにします。

サイト信頼性エンジニアリング(SRE)の重要性

サイト信頼性エンジニアリングは、次のようなさまざまな理由で非常に重要になり、高く評価されています。

信頼性の向上

SRE の主な目的は、ソフトウェア システムとサービスの一貫した機能を確保することです。 SRE チームは、サービス レベル目標 (SLO) を実装して達成することで、サービスの中断とダウンタイムを最小限に抑えることに取り組んでいます。 彼らは、プロアクティブな監視とインシデント対応の実践を実施することによってこれを達成します。 これらの取り組みにより、システムの可用性と信頼性が向上し、最終的にユーザーの満足度が向上します。

スケーラビリティとパフォーマンス

SRE は、ユーザーの期待の高まりとワークロードの増加に対応できるシステムの構築を強く強調しています。 SRE チームは、キャパシティ プランニング、負荷分散、パフォーマンス最適化戦略を使用して、システムを効果的に拡張できるようにします。 その結果、企業はパフォーマンスの低下に苦しむことなく、大量のトラフィックレベル、需要の急増、および会社の拡大を処理できます。

インシデント対応と復旧の迅速化

SRE チームは、イベント後の分析を実施し、タイムリーなインシデント対応を実行することに優れています。 彼らの専門知識は、問題を検出し、実用的な解決策を考案することにあります。 SRE の専門家は、効率的なインシデント管理手順を実装し、インシデント後の包括的な評価を実施することにより、インシデントの影響を軽減し、再発を防ぐために熱心に取り組んでいます。 これにより、中断のないビジネスオペレーションの維持、ダウンタイムの短縮、リカバリプロセスの迅速化に貢献します。

効率性とコストの最適化

SRE は、システムのワークフロー、手順、リソースを強化し、オペレーショナル エクセレンスを促進します。 SRE チームは、反復的なタスクを自動化し、プロセスを最適化し、労働集約的なアクティビティを合理化することで、人為的エラーを最小限に抑えながら生産性の向上に努めています。 このアプローチにより、システムの保守と運用に必要なリソースを合理的に割り当てることで、システムの効率を高め、コストを削減します。

コラボレーションとアライメント

SRE は、開発チームと運用チームの間のギャップを埋め、協力と目標の調整を促進する上で重要な役割を果たします。 SRE エンジニアは開発チームと緊密に連携し、責任を共有し、貴重な情報を交換します。 この共同作業により、ソフトウェア開発サイクル全体を通じて運用活動が一貫して考慮されるため、信頼性が高く保守性の高いシステムが作成されます。 これにより、システムは機能要件を満たすために必要な対策を講じて設計および実装されます。

継続的な改善と学習文化

SRE は、出来事と継続的な開発から学ぶ文化を推進しています。 SRE チームは、インシデント後の詳細な評価、貴重なインサイトの文書化、予防措置の実施を通じて、学習と説明責任の文化を育みます。 このアプローチは、組織がシステム上の問題を特定し、ワークフローを改善し、システムのパフォーマンスと信頼性を向上させるための絶え間ない推進力を促進するのに役立ちます。

手記: SRE の利点は、組織の特定の環境、規模、セクターによって異なる場合があります。 その結果、組織はSREを実装する前に、ニーズ、利用可能なリソース、および現在の手順と文化に対する潜在的な影響を慎重に評価する必要があります。

サイト信頼性エンジニアリング(SRE)の基本原則

サイト信頼性エンジニアリングの基本原則を次に示します。

アプリケーション監視

SRE チームは、ソフトウェア展開プロセス中にエラーが発生する可能性があることを理解しています。 したがって、完璧を目指して努力するのではなく、サービスレベルアグリーメント(SLA)、サービスレベル指標(SLI)、およびサービスレベル目標(SLO)に基づいてソフトウェアのパフォーマンスを評価します。 本番環境のパフォーマンスデータを積極的に監視および追跡して、洞察を得て、情報に基づいた意思決定を行います。 このアプローチは、ミスの必然性を認識しながら、定義された目標に沿ってシステムパフォーマンスを測定および改善することの重要性を強調しています。

段階的な変更の実装

SRE のプラクティスでは、システムの信頼性を維持するために、頻繁で軽微な変更を一貫して提供することが奨励されています。 SRE 自動化ツールは、標準化された反復的な手順を活用して、次のタスクを実行します。

  • 変更に伴うリスクの低減
  • システムパフォーマンスを監視するためのフィードバックループを提供する
  • 変更を迅速化して効率的に実行

信頼性向上のための自動化

SRE は、配信プロセス全体を通じて信頼性を優先する手順とルールに従います。 問題に直接取り組むいくつかの手法を次に示します。

  • サービスレベル目標(SLO)に沿った品質ゲートを作成して、問題を早期に検出します。
  • サービス レベル インジケーターを利用して、ビルド プロセス中のテストを自動化します。
  • ソフトウェア開発の早い段階で情報に基づいたアーキテクチャ上の決定を行い、回復力のあるシステムを保証します。

サイト信頼性エンジニアリング(SRE)における可観測性

可観測性アプローチは、ソフトウェア チームがエンド ユーザーが製品を利用できる不測の事態に備えるのに役立ちます。 SRE チームは、プログラム内の異常な動作を特定するためのテクノロジを採用し、さらに重要なことに、開発者が問題の根本を特定できるデータを収集します。 SRE テクノロジでは、可観測性によって次のデータが収集されます。

メトリック

メトリックは、システムの有効性またはアプリケーションのパフォーマンスを示す定量的データです。 SRE チームは、メトリックを使用して、過剰なリソースを使用しているソフトウェアや不適切なパフォーマンスのソフトウェアを特定します。

ログ

特定のイベントに応答して、SRE ソフトウェアはログと呼ばれる詳細なタイムスタンプ付きのレコードを生成します。 これらのログは、ソフトウェア開発者にとって貴重なリソースとして機能し、特定の問題の原因を理解できるようにします。

トレース

トレースは、特定の機能に焦点を当てた分散システム内のコードフローの記録された観察です。 分散システム内のさまざまな操作と相互作用 (サービス呼び出し、データベース クエリ、外部 API 要求など) の詳細な説明を提供します。

たとえば、注文カートのチェックアウトには次の手順を含めることができます。

  • データベース内のコストを合計し、支払いゲートウェイで認証する
  • 仕入先への注文の提供

名前、ID、および時刻がトレースを構成します。 これらは、遅延の問題の検出を支援し、プログラムのパフォーマンスを向上させます。 トレースは、複雑なシステムのエンドツーエンドの動作を理解し、信頼性とパフォーマンスを確保するために、他の監視または可観測性手法とともによく使用されます。

サイト信頼性エンジニアリング(SRE)における監視の役割

SRE での監視には、アプリケーション内の事前定義されたメトリックの監視が含まれます。 監視ツールは、アプリケーションの正常性を評価する上で重要であると選択したパラメーターを使用して開発者によって構成されます。 SRE チームは、システム パフォーマンスを表す重要なデータを収集し、グラフで表示します。 SRE チームは、システムの信頼性に関するより多くの分析情報を得るために、次の指標を追跡します。

潜在

待機時間とは、アプリケーションが要求に応答するときに発生する遅延を指します。 たとえば、ユーザーが Web サイトでフォームを送信すると、確認ページにリダイレクトされるまでに約 3 秒かかります。

交通

トラフィック監視は、サービスを利用する同時ユーザーの数を測定し、ソフトウェアチームがコンピューターリソースを効率的に割り当て、すべての顧客に対して一貫して高レベルのサービスを維持できるようにします。

エラー

エラーは、アプリケーションが期待どおりの結果を実行または提供できない場合に発生します。 SRE チームは、ソフトウェア ツールを使用して、Web ページの読み込みに失敗したり、トランザクションで問題が発生したりするなど、アプリケーションの障害を自動的に監視して解決します。

飽和

飽和度は、アプリケーションのリアルタイム容量の指標として機能し、飽和レベルが高くなるとパフォーマンスが低下することがよくあります。 Webサイトの信頼性エンジニアは、飽和レベルを監視して特定のしきい値未満に維持し、最適なパフォーマンスを確保します。

サイト信頼性エンジニアリング (SRE) の主要なメトリック

SRE チームは、次のメトリックを使用して、ソフトウェアのサービス品質の提供と信頼性を測定します。

サービス レベル目標 (SLO)

サービスレベル目標は、ソフトウェアが他のメトリックに悪影響を与えることなく達成できると確信している正確で定量化可能な目標を表します。 サービス レベル目標の例を次に示します。

  • アップタイム: システムが中断することなくアクティブである期間。
  • システムスループット: システムがタスクまたは要求を処理する速度。
  • システム出力: システムによって生成された結果の量または量。
  • ダウンロードレート: アプリケーションが読み込まれてアクセス可能になる速度。

SLO は、プログラムを使用するユーザーへの配信を保証します。 たとえば、99.95%の稼働率SLOを備えたフードデリバリーアプリは、最小限のダウンタイムで顧客の可用性を保証します。

サービスレベル指標 (SLI)

SLI は、時間の経過に伴うサービスの品質を監視、評価、比較するための客観的なデータを提供します。 SLO で概説されている特定のメトリックを測定します。 実際には、SLI から取得される値は、ターゲット SLO とは異なる場合があります。 たとえば、アプリケーションの稼働時間が予想される SLO を下回る可能性があり、記録された割合は 99.92% です。 これは、アプリケーションの可用性が目的のレベルよりわずかに低いことを意味します。

サービス レベル アグリーメント (SLA)

サービス レベル アグリーメント (SLA) は、1 つ以上のサービス レベル目標 (SLO) を満たさなかった場合の結果を指定する法的拘束力のある契約です。 このような契約の例としては、レポートを受け取ってから24時間以内に顧客の問題を解決するというコミットメントがあり、技術スタッフが指定された期間内に問題に対処できなかった場合に消費者に補償する義務があります。

エラーバジェット

エラーバジェットは、サービスレベル目標(SLO)を満たさない場合の許容範囲を表します。 たとえば、SLO で 99.95% の稼働時間が必要な場合、最大 0.05% のダウンタイムが許容されます。 ただし、ソフトウェアがこの許容ダウンタイムを超えた場合、ソフトウェアチームはプログラムを安定させるためにすべてのリソースと労力を費やします。

サイト信頼性エンジニアリング(SRE)の潜在的な欠点

リソース集約型

SRE プラクティスの実装と維持には、熟練した SRE エンジニア、特殊な機器、堅牢なインフラストラクチャなど、多大なリソースが必要です。 これは、限られたリソースや厳しい予算で運営されている中小企業にとっては困難な場合があります。

文化の変化

SRE を導入するには、多くの場合、既存の手順の変更、サイロの解消、コラボレーションの促進など、組織文化の変革が必要になります。 ただし、SRE プラクティスの実装は、変更に対する組織の抵抗やサポートの欠如によって妨げられる可能性があります。

スキルセットの要件

SRE には、ソフトウェア エンジニアリング、運用、およびドメインの知識を組み合わせた専門的なスキル セットが必要です。 しかし、競争の激しい雇用市場で熟練したSREエンジニアを調達し、維持することは困難です。

信頼性を過度に重視

一部の組織では、信頼性を過度に優先し、過度に慎重な意思決定とイノベーションのペースの低下につながる可能性があります。 信頼性と柔軟性の適切なバランスを取り、進行速度を抑制しないようにすることが重要です。

複雑さ

高度に洗練されたシステムやテクノロジーを幅広く管理することは困難な場合があります。 複雑さを適切に処理するために、SRE チームは進化するテクノロジーのトレンドと業界のベストプラクティスを常に把握する必要があります。

サイト信頼性エンジニアリング(SRE)をマスターする

サイト信頼性エンジニアリングは、デジタルサービスの円滑な運用とビジネスの全体的な成功を保証する上で重要な役割を果たします。 その重要性は、システム開発と運用の間のギャップを埋め、信頼性、スケーラビリティ、および効率の文化を促進する能力にあります。 SRE を採用する組織は、カスタマー エクスペリエンスを向上させ、ダウンタイムを最小限に抑え、継続的な改善を推進できます。

ただし、SREを採用する前に、組織は既存のインフラストラクチャ、チームのコラボレーション、および堅牢な監視および自動化ツールに投資する意欲を考慮する必要があります。 思慮深いアプローチにより、サイト信頼性エンジニアリングは、組織が卓越した信頼性を達成し、その可能性を最大限に引き出すことを可能にします。

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