Что такое проектирование надежности сайта (SRE)? - Dotcom-Monitor Что такое проектирование надежности сайта (SRE)? - Dotcom-Monitor

Что такое проектирование надежности сайта (SRE)?

Проектирование надежности сайта играет жизненно важную роль в обеспечении бесперебойной работы цифровых сервисов и общего успеха бизнеса. Его важность заключается в его способности преодолеть разрыв между разработкой системы и эксплуатацией, способствуя культуре надежности, масштабируемости и эффективности. Организации, внедряющие SRE, могут повысить качество обслуживания клиентов, свести к минимуму время простоя и обеспечить постоянное совершенствование.

Объяснение инженерии надежности сайта (SRE)

Краткая история (SRE)

Значение СРЭ

Основные принципы СРЭ

Наблюдаемость в SRE

Роль мониторинга в СРЭ

Ключевые показатели для SRE

Потенциальные недостатки SRE

Освоение инженерии надежности сайта

Site Reliability Engineering (SRE) стала путеводной звездой, обеспечивающей эффективные и надежные программные системы для предприятий по всему миру. В этой статье мы обсудим историю, принципы, значение и основные показатели SRE, которые изменят ваш взгляд на создание и поддержку надежных онлайн-сервисов.

К концу этого чтения у вас будет полное представление о том, как SRE произвела революцию в технологической отрасли, позволив организациям достичь замечательной надежности, адаптируясь к меняющимся требованиям пользователей.

Объяснение инженерии надежности сайта (SRE)

Site Reliability Engineering (SRE) — это стратегия управления и обслуживания высокомасштабируемых и надежных программных систем. Это делает программные системы надежными, масштабируемыми и эффективными, сочетая методы разработки программного обеспечения с операциями. Google изобрел SRE для решения проблем, связанных с запуском сложных систем с высокой потребностью в доступности. Основной целью является создание масштабируемых и высоконадежных программных систем.

SRE может выполняться отдельными лицами или группами в рамках инженерной организации. Проблемные области включают задержку, производительность, эффективность, мониторинг, реагирование на чрезвычайные ситуации и планирование емкости для системы. Инженеры-программисты, системные инженеры или системные администраторы часто работают инженерами по надежности сайта (SRE).

В SRE есть три основных направления: автоматизация, проектирование систем и повышение устойчивости системы. В SRE ИТ-специалисты стремятся автоматизировать процессы, обеспечивая эффективную и оптимизированную работу. Они также углубляются в проектирование системы, чтобы оптимизировать и повысить ее общую производительность. Кроме того, их усилия направлены на повышение устойчивости системы, делая ее надежной и способной противостоять неожиданным вызовам.

SRE может быть выполнен кем угодно, используя набор концепций и процедур. Как и в случае с проектированием безопасности, ожидается, что команды будут вносить свой вклад в передовые методы обеспечения безопасности в SRE. Тем не менее, предприятия могут нанимать специализированных специалистов для внедрения и управления практикой SRE.

Предприятия могут нанимать инженеров по безопасности для защиты своих интернет-сетей и нанимать SRE для определения и обеспечения своих целей надежности системы. Хотя SRE иногда описывается как конкретное приложение DevOps, его основной целью является создание надежных и надежных систем, что отличает его от более широкой области DevOps.

Краткая история проектирования надежности сайта (SRE)

В начале 2000-х годов Google представила Site Reliability Engineering (SRE) для решения своих обширных и сложных инфраструктурных задач. Основная цель команды SRE Google состояла в том, чтобы преодолеть разрыв между традиционными операциями и разработкой программного обеспечения, чтобы обеспечить надежность сервисов Google.

Осознание того, что обычные операционные группы и команды разработчиков часто работают независимо, что приводит к неэффективности и проблемам с надежностью, привело к появлению SRE. Google стремился повысить надежность, масштабируемость и эффективность своих систем за счет интеграции принципов разработки программного обеспечения в операции.

В 2016 году Дженнифер Петофф, Найл Мерфи, Бетси Бейер и Крис Джонс написали книгу «Проектирование надежности сайта: как Google запускает производственные системы», в которой был представлен обширный обзор подхода Google SRE. Этот ценный ресурс представляет собой всеобъемлющую структуру, в которой рассказывается о принципах, методологиях и знаниях, полученных от команд SRE Google. Компании, стремящиеся внедрить практику SRE, могут извлечь выгоду из рекомендаций, приведенных в книге, что позволит им включить ценности, процедуры и уроки, извлеченные из опыта Google SRE.

SRE пережил значительный рост и широкое распространение среди организаций всех размеров в различных отраслях. Он превратился в уважаемую дисциплину в сообществе DevOps, подчеркивая важность сотрудничества между командами разработки и эксплуатации. Этот совместный подход стал фундаментальным аспектом внедрения практики SRE и сыграл важную роль в повышении надежности и эффективности систем в отрасли.

SRE эволюционировала, чтобы охватить различные методы и инструменты для обеспечения надежности и масштабируемости систем. Особое внимание уделяется использованию методологий автоматизации, мониторинга и реагирования на инциденты для создания надежных и масштабируемых систем. Одна из примечательных практик в SRE включает в себя создание и мониторинг целей уровня обслуживания (SLO), которые служат ориентирами для оценки и поддержания желаемого уровня надежности системы.

По мере того, как SRE получал широкое признание, организации адаптировали и адаптировали руководящие принципы и практику SRE в соответствии со своими конкретными потребностями. В конечном счете, SRE стал отличным подходом к управлению сложными системами, позволяя предприятиям предоставлять надежные услуги и обеспечивать удовлетворительный пользовательский опыт.

Значение проектирования надежности сайта (SRE)

Проектирование надежности сайта стало очень важным и высоко ценится по разным причинам, в том числе:

Повышенная надежность

Основной целью SRE является обеспечение последовательного функционирования программных систем и сервисов. Команды SRE работают над тем, чтобы свести к минимуму перебои в обслуживании и простои, внедряя и достигая целей уровня обслуживания (SLO). Они достигают этого, проводя упреждающий мониторинг и практику реагирования на инциденты. Эти усилия повышают доступность и надежность системы, что в конечном итоге повышает удовлетворенность пользователей.

Масштабируемость и производительность

SRE уделяет большое внимание созданию систем, способных справляться с растущими ожиданиями пользователей и растущими рабочими нагрузками. Команды SRE обеспечивают эффективное масштабирование систем с помощью стратегий планирования емкости, балансировки нагрузки и оптимизации производительности. В результате предприятия могут справляться с интенсивным трафиком, скачками спроса и расширением компании, не страдая от снижения производительности.

Более быстрое реагирование на инциденты и восстановление

Команды SRE преуспевают в проведении анализа после событий и своевременном реагировании на инциденты. Их опыт заключается в выявлении проблем и разработке практических решений. Специалисты SRE усердно работают над уменьшением воздействия инцидентов и предотвращением их повторения, внедряя эффективные процедуры управления инцидентами и проводя всестороннюю оценку после инцидента. Это способствует поддержанию бесперебойных бизнес-операций, сокращению времени простоя и ускорению процессов восстановления.

Эффективность и оптимизация затрат

SRE улучшает системные рабочие процессы, процедуры и ресурсы, способствуя повышению операционной эффективности. Команды SRE стремятся повысить производительность, сводя к минимуму человеческие ошибки за счет автоматизации повторяющихся задач, оптимизации процессов и оптимизации трудоемких операций. Такой подход повышает эффективность системы и снижает затраты за счет разумного распределения ресурсов, необходимых для обслуживания и эксплуатации системы.

Сотрудничество и согласование

SRE играет решающую роль в преодолении разрыва между командами разработки и эксплуатации, способствуя сотрудничеству и согласованию целей. Инженеры SRE тесно сотрудничают с командами разработчиков, разделяя обязанности и обмениваясь ценной информацией. Эти совместные усилия создают высоконадежные и удобные в обслуживании системы, поскольку операционная деятельность последовательно учитывается на протяжении всего цикла разработки программного обеспечения. Это гарантирует, что система спроектирована и внедрена с необходимыми мерами для удовлетворения функциональных требований.

Непрерывное совершенствование и культура обучения

SRE способствует культуре извлечения уроков из событий и постоянного развития. Команды SRE развивают культуру обучения и подотчетности посредством подробных оценок после инцидентов, документирования ценных идей и принятия превентивных мер. Такой подход помогает организациям выявлять системные проблемы, улучшать рабочие процессы и развивать постоянное стремление к повышению производительности и надежности системы.

Заметка: Преимущества SRE могут варьироваться в зависимости от конкретной среды, размера и сектора организации. В результате организации должны тщательно оценить свои потребности, доступные ресурсы и любое потенциальное влияние на текущие процедуры и культуру, прежде чем внедрять SRE.

Основные принципы проектирования надежности сайта (SRE)

Ниже приведены некоторые фундаментальные принципы проектирования надежности сайта.

Мониторинг приложений

Команды SRE понимают, что в процессе развертывания программного обеспечения могут возникать ошибки. Поэтому вместо того, чтобы стремиться к совершенству, они оценивают производительность программного обеспечения на основе соглашений об уровне обслуживания (SLA), индикаторов уровня обслуживания (SLI) и целей уровня обслуживания (SLO). Они активно отслеживают и отслеживают данные о производительности в производственных средах, чтобы получать информацию и принимать обоснованные решения. Этот подход признает неизбежность ошибок, подчеркивая при этом важность измерения и повышения производительности системы в соответствии с определенными целями.

Постепенное внедрение изменений

Практика SRE поощряет последовательную поставку частых, незначительных модификаций для поддержания надежности системы. Инструменты автоматизации SRE выполняют следующие задачи, используя стандартизированные, но повторяющиеся процедуры.

Снижение рисков, связанных с модификациями
Обеспечьте контуры обратной связи для мониторинга производительности системы
Ускорьте и эффективно внесите изменения

Автоматизация для повышения надежности

SRE следует процедурам и правилам, которые отдают приоритет надежности на протяжении всего процесса поставки. Вот несколько методов, которые напрямую решают проблемы:

Создание шлюзов качества, согласованных с целями уровня обслуживания (SLO), для раннего обнаружения проблем.
Использование индикаторов уровня обслуживания для автоматизации тестирования в процессе сборки.
Принятие обоснованных архитектурных решений на ранних этапах разработки программного обеспечения, чтобы гарантировать отказоустойчивость системы.

Наблюдаемость при проектировании надежности сайта (SRE)

Подход наблюдаемости помогает команде разработчиков программного обеспечения подготовиться к непредвиденным обстоятельствам, когда продукт доступен конечным пользователям. Команды SRE используют технологии для выявления необычного поведения в программе и, что более важно, для сбора данных, которые позволяют разработчикам определить корень любой проблемы. В технологии SRE наблюдаемость влечет за собой сбор следующих данных.

Метрики

Метрики — это количественные данные, которые показывают эффективность системы или производительность приложения. Команды SRE используют метрики для выявления программного обеспечения, которое использует чрезмерные ресурсы или работает ненадлежащим образом.

Журналы

В ответ на определенные события программное обеспечение SRE генерирует подробные записи с отметками времени, называемые журналами. Эти журналы служат ценными ресурсами для разработчиков программного обеспечения, позволяя им понять, что привело к той или иной проблеме.

Следы

Трассировки — это записанные наблюдения за потоком кода в распределенной системе, ориентированные на конкретную функцию. Он предоставляет подробный отчет о различных операциях и взаимодействиях в распределенной системе, включая вызовы служб, запросы к базе данных и внешние запросы API.

Например, при оформлении корзины заказов могут быть включены следующие шаги:

Суммирование стоимости в базе данных и аутентификация с помощью платежного шлюза
Выдача заказов продавцам

Имя, идентификатор и время составляют трассировку. Они помогают обнаруживать проблемы с задержкой и повышают производительность программы. Трассировки часто используются с другими методами мониторинга или наблюдения для понимания сквозного поведения сложных систем и обеспечения надежности и производительности.

Роль мониторинга в проектировании надежности объектов (SRE)

Мониторинг в SRE включает в себя наблюдение за заранее определенными метриками в приложении. Инструменты мониторинга настраиваются разработчиками с параметрами, которые они выбирают для оценки работоспособности приложения. SRE Teams собирают и отображают важные данные, которые представляют производительность системы в виде диаграмм. Команды SRE отслеживают следующие показатели, чтобы получить больше информации о надежности системы.

Скрытое состояние

Задержка — это задержка, возникающая при ответе приложения на запрос. Например, когда пользователи отправляют форму на веб-сайте, проходит около 3 секунд, прежде чем они будут перенаправлены на страницу подтверждения.

Движение

Мониторинг трафика измеряет количество одновременных пользователей, использующих ваш сервис, что позволяет командам разработчиков программного обеспечения эффективно распределять компьютерные ресурсы и поддерживать неизменно высокий уровень обслуживания для всех клиентов.

Ошибки

Ошибка возникает, когда приложение не может выполнить или предоставить ожидаемые результаты. Команды SRE используют программные инструменты для автоматического мониторинга и устранения сбоев приложений, включая случаи, когда веб-страницы не загружаются или возникают проблемы с транзакциями.

Насыщение

Насыщенность служит индикатором емкости приложения в режиме реального времени, при этом более высокие уровни насыщения часто приводят к снижению производительности. Инженеры по надежности веб-сайтов следят за уровнем насыщения, чтобы поддерживать его ниже определенного порога, обеспечивая оптимальную производительность.

Ключевые показатели для проектирования надежности сайта (SRE)

Команды SRE измеряют качество предоставления услуг и надежность программного обеспечения, используя следующие показатели.

Цели уровня обслуживания (SLO)

Цели уровня обслуживания представляют собой точные и поддающиеся количественной оценке цели, которые, как вы уверены, программное обеспечение может достичь, не оказывая негативного влияния на другие показатели. Ниже приведены примеры целевых показателей уровня обслуживания.

Время безотказной работы: Время, в течение которого система остается активной без перерывов.
Пропускная способность системы: скорость, с которой система обрабатывает задачи или запросы.
Выход системы: Объем или количество результатов, генерируемых системой.
Скорость загрузки: Скорость, с которой приложение загружается и становится доступным.

SLO гарантирует доставку человеку, использующему программу. Например, приложение для доставки еды с SLO времени безотказной работы 99,95% обеспечивает доступность для клиентов с минимальным временем простоя.

Индикаторы уровня обслуживания (SLI)

SLI предоставляют объективные данные для мониторинга, оценки и сравнения качества услуги с течением времени. Он измеряет конкретные показатели, изложенные в SLO. На практике значения, полученные из SLI, могут отличаться от целевых SLO. Например, время безотказной работы вашего приложения может не соответствовать ожидаемому SLO, при этом зарегистрированный показатель составляет 99,92% времени. Это означает, что доступность приложения немного ниже желаемого уровня.

Соглашения об уровне обслуживания (SLA)

Соглашения об уровне обслуживания (SLA) — это юридически обязательные контракты, в которых указываются последствия недостижения одной или нескольких целей уровня обслуживания (SLO). Примером такого соглашения является обязательство решить проблему клиента в течение 24 часов с момента получения отчета, которое обязывает вас выплатить компенсацию потребителю, если ваш технический персонал не решит проблему в указанные сроки.

Бюджеты ошибок

Бюджеты ошибок представляют собой допустимый допуск для несоответствия целям уровня обслуживания (SLO). Например, если SLO требует времени безотказной работы 99,95%, допустимо максимальное время простоя 0,05%. Однако, если программное обеспечение превышает допустимое время простоя, команда разработчиков программного обеспечения направит все ресурсы и усилия на стабилизацию программы.

Потенциальные недостатки проектирования надежности сайта (SRE)

Ресурсоемким

Внедрение и поддержание практики SRE требует значительных ресурсов, в том числе квалифицированных инженеров SRE, специализированного оборудования и надежной инфраструктуры. Это может быть сложно для малых предприятий, работающих с ограниченными ресурсами или ограниченным бюджетом.

Культурный сдвиг

Внедрение SRE часто требует изменения организационной культуры, включая изменения в существующих процедурах, устранение разрозненности и содействие сотрудничеству. Однако внедрению практики SRE может препятствовать организационное сопротивление изменениям или отсутствие поддержки.

Требования к набору навыков

SRE требует специализированного набора навыков, который сочетает в себе разработку программного обеспечения, операции и знания предметной области. Однако найти и удержать квалифицированных инженеров SRE на высококонкурентных рынках труда сложно.

Чрезмерный акцент на надежности

Некоторые организации могут чрезмерно отдавать приоритет надежности, что приводит к чрезмерно осторожному принятию решений и более медленным темпам инноваций. Крайне важно найти правильный баланс между надежностью и гибкостью, чтобы избежать замедления темпов прогресса.

сложность

Управление широким спектром очень сложных систем и технологий может быть затруднено. Чтобы правильно справляться со сложностями, команды SRE должны быть в курсе развивающихся технологических тенденций и лучших отраслевых практик.

Освоение инженерии надежности сайта (SRE)

Однако, прежде чем внедрять SRE, организациям следует рассмотреть существующую инфраструктуру, сотрудничество в команде и готовность инвестировать в надежные инструменты мониторинга и автоматизации. Благодаря продуманному подходу Site Reliability Engineering может дать организациям возможность достичь исключительной надежности и полностью раскрыть свой потенциал.