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O que é Engenharia de Confiabilidade de Site (SRE)?

A Engenharia de Confiabilidade do Site desempenha um papel vital para garantir o bom funcionamento dos serviços digitais e o sucesso geral dos negócios. Sua importância reside em sua capacidade de preencher a lacuna entre o desenvolvimento do sistema e as operações, promovendo uma cultura de confiabilidade, escalabilidade e eficiência. As organizações que adotam o SRE podem melhorar a experiência do cliente, minimizar o tempo de inatividade e impulsionar a melhoria contínua.

Engenharia de confiabilidade do site (SRE) explicada

Breve História do (SRE)

Importância dos SREs

Princípios básicos das SREs

Observabilidade em SREs

Papel do monitoramento no SRE

Principais métricas para SREs

Desvantagens potenciais dos SREs

Dominando a engenharia de confiabilidade do site

A Engenharia de Confiabilidade de Site (SRE) surgiu como uma luz orientadora, garantindo sistemas de software eficientes e confiáveis para empresas em todo o mundo. Este artigo discutirá a história, o princípio, o significado e as métricas essenciais da SRE que irão remodelar sua perspectiva sobre a criação e manutenção de serviços on-line robustos.

Ao final desta leitura, você terá uma compreensão abrangente de como o SRE revolucionou o setor de tecnologia, permitindo que as organizações alcancem uma confiabilidade notável enquanto se adaptam às demandas em evolução dos usuários.

Engenharia de confiabilidade do site (SRE) explicada

A Engenharia de Confiabilidade de Site (SRE) é uma estratégia para gerenciar e manter sistemas de software altamente escaláveis e confiáveis. Ele torna os sistemas de software confiáveis, escaláveis e eficazes, combinando práticas de engenharia de software com operações. O Google inventou o SRE para resolver as dificuldades de executar sistemas sofisticados com alta necessidade de disponibilidade. O objetivo principal é construir sistemas de software escaláveis e altamente confiáveis.

O SRE pode ser realizado por indivíduos ou equipes dentro de uma organização de engenharia. As áreas de preocupação incluem latência, desempenho, eficiência, monitoramento, resposta a emergências e planejamento de capacidade para o sistema. Engenheiros de software, engenheiros de sistemas ou administradores de sistemas frequentemente trabalham como SREs (Engenheiros de Confiabilidade de Site).

Há três áreas de foco em SRE: Automação, Projeto de sistema e Melhorar a resiliência do sistema. Na SRE, os profissionais de TI se esforçam para automatizar processos, garantindo operações eficientes e simplificadas. Eles também se aprofundam no design do sistema para otimizar e melhorar seu desempenho geral. Além disso, seus esforços são direcionados para melhorar a resiliência do sistema, tornando-o robusto e capaz de resistir a desafios inesperados.

O SRE pode ser realizado por qualquer pessoa utilizando um conjunto de conceitos e procedimentos. Assim como a engenharia de segurança, espera-se que as equipes contribuam para boas práticas de segurança em SRE. No entanto, as empresas podem contratar profissionais especializados para implementar e gerenciar práticas de SRE.

As empresas podem empregar engenheiros de segurança para proteger suas redes de internet e contratar SREs para definir e garantir suas metas de confiabilidade do sistema. Embora o SRE seja ocasionalmente descrito como uma aplicação específica de DevOps, seu principal objetivo é criar sistemas robustos e confiáveis, diferenciando-o do escopo mais amplo de DevOps.

Breve História da Engenharia de Confiabilidade do Site (SRE)

No início dos anos 2000, o Google introduziu a Engenharia de Confiabilidade de Site (SRE) para enfrentar seus vastos e complexos desafios de infraestrutura. O principal objetivo da equipe de SRE do Google era preencher a lacuna entre as operações convencionais e a engenharia de software para garantir a confiabilidade dos serviços do Google.

A percepção de que as equipes convencionais de operações e desenvolvimento muitas vezes operavam de forma independente, o que levou a ineficiências e problemas de confiabilidade, provocou o surgimento do SRE. O Google tinha como objetivo melhorar a confiabilidade, escalabilidade e eficiência de seus sistemas integrando princípios de engenharia de software às operações.

Em 2016, Jennifer Petoff, Niall Murphy, Betsy Beyer e Chris Jones escreveram o livro “Site Reliability Engineering: How Google Runs Production Systems”, que ofereceu uma ampla visão geral da abordagem SRE do Google. Este valioso recurso apresenta uma estrutura abrangente, compartilhando os princípios, metodologias e insights obtidos das equipes de SRE do Google. As empresas que buscam adotar práticas de SRE podem se beneficiar das diretrizes fornecidas no livro, permitindo que incorporem os valores, os procedimentos e as lições aprendidas com as experiências de SRE do Google.

A SRE tem experimentado um crescimento notável e ampla adoção por organizações de todos os tamanhos em vários setores. Evoluiu para uma disciplina respeitada dentro da comunidade de DevOps, enfatizando a importância da cooperação entre as equipes de desenvolvimento e operações. Essa abordagem cooperativa tornou-se um aspecto fundamental da implementação de práticas de SRE e provou ser fundamental para aumentar a confiabilidade e a eficiência dos sistemas em toda a indústria.

O SRE evoluiu para abranger várias técnicas e ferramentas para garantir a confiabilidade e escalabilidade dos sistemas. Ele enfatiza fortemente o aproveitamento de metodologias de automação, monitoramento e resposta a incidentes para fornecer sistemas confiáveis e escaláveis. Uma prática notável dentro do SRE envolve a criação e o monitoramento de SLOs (Objetivos de Nível de Serviço), que servem como benchmarks para avaliar e manter o nível desejado de confiabilidade do sistema.

À medida que a SRE ganhou amplo reconhecimento, as organizações adaptaram e adaptaram os princípios e práticas orientadores da SRE para se alinharem às suas necessidades específicas. Em última análise, o SRE surgiu como uma excelente abordagem para o gerenciamento de sistemas complexos, permitindo que as empresas forneçam serviços confiáveis e proporcionem uma experiência de usuário satisfatória.

A importância da engenharia de confiabilidade do site (SRE)

A Engenharia de Confiabilidade do Site tornou-se muito importante e altamente conceituada por vários motivos, incluindo:

Maior confiabilidade

O principal objetivo do SRE é garantir o funcionamento consistente de sistemas e serviços de software. As equipes de SRE trabalham para minimizar as interrupções de serviço e o tempo de inatividade, implementando e atingindo os SLOs (Objetivos de Nível de Serviço). Eles conseguem isso realizando monitoramento proativo e práticas de resposta a incidentes. Esses esforços aumentam a disponibilidade e a confiabilidade do sistema, melhorando a satisfação do usuário.

Escalabilidade e desempenho

O SRE enfatiza fortemente a criação de sistemas que possam lidar com o aumento das expectativas dos usuários e o aumento das cargas de trabalho. As equipes de SRE garantem que os sistemas possam ser dimensionados de forma eficaz usando estratégias de planejamento de capacidade, balanceamento de carga e otimização de desempenho. Como resultado, as empresas podem lidar com níveis de tráfego pesados, picos de demanda e expansão da empresa sem sofrer degradação de desempenho.

Resposta e recuperação de incidentes mais rápidas

As equipes de SRE se destacam na realização de análises pós-evento e na execução de respostas oportunas a incidentes. Sua expertise está em detectar problemas e elaborar soluções práticas. Os profissionais de SRE trabalham diligentemente para reduzir o impacto dos incidentes e prevenir sua recorrência, implementando procedimentos eficientes de gerenciamento de incidentes e conduzindo avaliações pós-incidente abrangentes. Isso contribui para manter as operações de negócios ininterruptas, reduzir o tempo de inatividade e agilizar os processos de recuperação.

Eficiência e Otimização de Custos

O SRE aprimora os fluxos de trabalho, procedimentos e recursos do sistema, promovendo a excelência operacional. As equipes de SRE se esforçam para aumentar a produtividade e, ao mesmo tempo, minimizar os erros humanos, automatizando tarefas repetitivas, otimizando processos e simplificando atividades trabalhosas. Essa abordagem aumenta a eficiência do sistema e reduz os custos por meio da alocação razoável dos recursos necessários para a manutenção e operação do sistema.

Colaboração e alinhamento

O SRE desempenha um papel crucial na ponte entre as equipes de desenvolvimento e operações, facilitando a cooperação e o alinhamento de metas. Os engenheiros da SRE colaboram estreitamente com as equipes de desenvolvimento, compartilhando responsabilidades e trocando informações valiosas. Esse esforço colaborativo cria sistemas altamente confiáveis e de fácil manutenção, pois as atividades operacionais são consistentemente consideradas durante todo o ciclo de desenvolvimento de software. Isso garante que o sistema seja projetado e implementado com as medidas necessárias para atender aos requisitos funcionais.

Melhoria Contínua e Cultura de Aprendizagem

A SRE promove uma cultura de aprendizagem a partir das ocorrências e desenvolvimento contínuo. As equipes de SRE promovem uma cultura de aprendizado e responsabilidade por meio de avaliações pós-incidente detalhadas, documentando insights valiosos e implementando medidas preventivas. Essa abordagem ajuda as organizações a identificar problemas sistêmicos, melhorar os fluxos de trabalho e nutrir uma busca constante para melhorar o desempenho e a confiabilidade do sistema.

Nota: Os benefícios do SRE podem variar, dependendo do ambiente, tamanho e setor específicos da organização. Como resultado, as organizações devem avaliar cuidadosamente suas necessidades, recursos disponíveis e quaisquer efeitos potenciais sobre os procedimentos e a cultura atuais antes de implementar o SRE.

Princípios Básicos de Engenharia de Confiabilidade de Site (SRE)

A seguir estão alguns princípios fundamentais da Engenharia de Confiabilidade de Sites.

Monitoramento de aplicativos

As equipes de SRE entendem que erros podem ocorrer durante o processo de implantação do software. Portanto, em vez de buscar a perfeição, eles avaliam o desempenho do software com base em SLAs (Contratos de Nível de Serviço), Indicadores de Nível de Serviço (SLIs) e SLOs (Objetivos de Nível de Serviço). Eles monitoram e rastreiam ativamente os dados de desempenho em ambientes de produção para obter insights e tomar decisões informadas. Essa abordagem reconhece a inevitabilidade de erros, enfatizando a importância de medir e melhorar o desempenho do sistema em alinhamento com os objetivos definidos.

Implementação gradual de mudanças

As práticas de SRE incentivam a entrega consistente de modificações menores e frequentes para manter a confiabilidade do sistema. As ferramentas de automação SRE executam as seguintes tarefas aproveitando procedimentos padronizados e repetitivos.

Menores riscos associados a modificações
Fornecer loops de feedback para monitorar o desempenho do sistema
Acelere e execute mudanças com eficiência

Automação para Melhoria de Confiabilidade

A SRE segue procedimentos e regras que priorizam a confiabilidade em todo o processo de entrega. Aqui estão algumas técnicas que abordam diretamente os problemas:

Criação de portas de qualidade alinhadas com SLOs (Objetivos de Nível de Serviço) para detectar problemas precocemente.
Utilização de indicadores de nível de serviço para automatizar testes durante o processo de compilação.
Tomar decisões arquitetônicas informadas logo no início do desenvolvimento de software para garantir um sistema resiliente.

Observabilidade em Engenharia de Confiabilidade de Site (SRE)

A abordagem de observabilidade ajuda a equipe de software a se preparar para circunstâncias imprevistas quando o produto estiver disponível para os usuários finais. As equipes de SRE empregam tecnologias para identificar comportamentos incomuns no programa e, de forma mais crítica, para coletar dados que permitam aos desenvolvedores identificar a raiz de qualquer problema. Na tecnologia SRE, a observabilidade envolve a coleta dos seguintes dados.

Métricas

Métricas são dados quantitativos que mostram a eficácia de um sistema ou o desempenho de um aplicativo. As equipes de SRE usam métricas para identificar softwares que usam recursos excessivos ou executam de forma inadequada.

Logs

Em resposta a eventos específicos, o software SRE gera registros detalhados e com carimbo de data/hora chamados Logs. Esses logs servem como recursos valiosos para desenvolvedores de software, permitindo que eles entendam o que levou a um problema específico.

Traços

Rastreamentos são observações registradas do fluxo de código dentro de um sistema distribuído, com foco em uma função específica. Ele fornece uma conta detalhada das várias operações e interações em um sistema distribuído, incluindo chamadas de serviço, consultas de banco de dados e solicitações de API externa.

Por exemplo, as seguintes etapas podem ser incluídas no check-out de um carrinho de pedidos:

Somando o custo no banco de dados e autenticando com o gateway de pagamento
Dando os pedidos aos fornecedores

Nome, ID e Hora compõem um Rastreamento. Eles auxiliam na detecção de problemas de latência e melhoram o desempenho do programa. Os rastreamentos são frequentemente usados com outras técnicas de monitoramento ou observabilidade para entender o comportamento de ponta a ponta de sistemas complexos e garantir confiabilidade e desempenho.

O papel do monitoramento na engenharia de confiabilidade do site (SRE)

O monitoramento em SRE envolve a observação de métricas predeterminadas em um aplicativo. As ferramentas de monitoramento são configuradas pelos desenvolvedores com os parâmetros que eles escolhem para serem cruciais na avaliação da integridade do aplicativo. O SRE Teams coleta e exibe dados essenciais que representam o desempenho do sistema em gráficos. As equipes de SRE acompanham os indicadores a seguir para obter mais informações sobre a confiabilidade do sistema.

Latência

Latência refere-se ao atraso experimentado quando um aplicativo responde a uma solicitação. Por exemplo, quando os usuários enviam um formulário em um site, leva aproximadamente 3 segundos antes de serem redirecionados para uma página de confirmação.

Tráfego

O monitoramento de tráfego mede o número de usuários simultâneos que utilizam seu serviço, permitindo que as equipes de software aloquem com eficiência os recursos do computador e mantenham um nível consistentemente alto de serviço para todos os clientes.

Erros

Ocorre um erro quando um aplicativo falha ao executar ou entregar os resultados esperados. As equipes de SRE utilizam ferramentas de software para monitorar e resolver automaticamente falhas de aplicativos, incluindo casos em que as páginas da Web não são carregadas ou as transações encontram problemas.

Saturação

A saturação serve como um indicador da capacidade em tempo real de uma aplicação, com níveis de saturação mais altos muitas vezes resultando em desempenho reduzido. Os engenheiros de confiabilidade do site monitoram o nível de saturação para mantê-lo abaixo de um limite específico, garantindo o desempenho ideal.

Principais métricas para engenharia de confiabilidade de site (SRE)

As equipes de SRE medem a qualidade de serviço e a confiabilidade do software usando as métricas a seguir.

Objetivos de nível de serviço (SLOs)

Os Objetivos de Nível de Serviço representam metas precisas e quantificáveis que você está confiante de que o software pode alcançar sem afetar negativamente outras métricas. A seguir estão exemplos de objetivos de nível de serviço:

Uptime: A duração que um sistema permanece ativo sem interrupções.
Taxa de transferência do sistema: a taxa na qual o sistema processa tarefas ou solicitações.
Saída do sistema: O volume ou quantidade de resultados gerados pelo sistema.
Taxa de download: A velocidade com que um aplicativo é carregado e se torna acessível.

Um SLO garante a entrega para a pessoa que usa o programa. Por exemplo, o aplicativo de entrega de comida com SLO de 99,95% de tempo de atividade garante disponibilidade aos clientes com o mínimo de tempo de inatividade.

Indicadores de Nível de Serviço (SLIs)

Os SLIs fornecem dados objetivos para monitorar, avaliar e comparar a qualidade de um serviço ao longo do tempo. Ele avalia as métricas específicas descritas em um SLO. Na prática, os valores obtidos a partir do SLI podem variar do SLO alvo. Por exemplo, o tempo de atividade do seu aplicativo pode ficar aquém do SLO esperado, com uma taxa registrada de 99,92% do tempo. Isso significa que a disponibilidade do aplicativo é um pouco menor do que o nível desejado.

Contratos de Nível de Serviço (SLAs)

Os SLAs (Contratos de Nível de Serviço) são contratos juridicamente vinculativos que especificam as consequências do não cumprimento de um ou mais SLOs (Objetivos de Nível de Serviço). Um exemplo de tal acordo é o compromisso de resolver o problema de um cliente dentro de 24 horas após o recebimento de uma denúncia, o que o obriga a indenizar o consumidor se sua equipe técnica não resolver o problema dentro do prazo especificado.

Orçamentos de erro

Os orçamentos de erro representam a tolerância permitida para não atender aos SLOs (Objetivos de Nível de Serviço). Por exemplo, se um SLO exigir um tempo de atividade de 99,95%, um máximo de 0,05% de tempo de inatividade será aceitável. No entanto, se o software exceder esse tempo de inatividade permitido, a equipe de software dedicará todos os recursos e esforços para estabilizar o programa.

Desvantagens potenciais da engenharia de confiabilidade do site (SRE)

Intensivo em recursos

A implementação e a manutenção de uma prática de SRE exigem recursos significativos, incluindo engenheiros de SRE qualificados, equipamentos especializados e infraestrutura robusta. Isso pode ser um desafio para empresas menores que operam com recursos limitados ou orçamentos apertados.

Mudança cultural

A adoção do SRE muitas vezes requer uma mudança na cultura organizacional, envolvendo mudanças nos procedimentos existentes, quebrando silos e promovendo a colaboração. No entanto, a implementação de práticas de SRE pode ser dificultada pela resistência organizacional à mudança ou pela falta de apoio.

Requisitos do conjunto de habilidades

O SRE exige um conjunto de habilidades especializadas que combine engenharia de software, operações e conhecimento de domínio. No entanto, é difícil obter e reter engenheiros SRE qualificados em mercados de trabalho altamente competitivos.

Ênfase excessiva na confiabilidade

Algumas organizações podem priorizar excessivamente a confiabilidade, levando a uma tomada de decisão excessivamente cautelosa e a um ritmo mais lento de inovação. É crucial encontrar o equilíbrio certo entre fiabilidade e flexibilidade para evitar suprimir a taxa de progresso.

complexidade

Gerenciar uma ampla gama de sistemas e tecnologias altamente sofisticados pode ser difícil. Para lidar com a complexidade adequadamente, as equipes de SRE devem manter-se atualizadas sobre as tendências tecnológicas em evolução e as práticas recomendadas do setor.

Dominando a Engenharia de Confiabilidade do Site (SRE)

No entanto, antes de adotar o SRE, as organizações devem considerar sua infraestrutura existente, a colaboração da equipe e a disposição para investir em ferramentas robustas de monitoramento e automação. Com uma abordagem cuidadosa, a Engenharia de Confiabilidade do Site pode capacitar as organizações a alcançar confiabilidade excepcional e liberar todo o seu potencial.