Site Reliability Engineering (SRE) – Inżynieria Niezawodności Strony
Site Reliability Engineering (SRE), czyli Inżynieria Niezawodności Strony, stanowi podejście, w którym zespoły wykorzystują praktyki inżynierii oprogramowania do zarządzania infrastrukturą i procesami operacyjnymi. Celem jest stworzenie systemów oprogramowania, które są wysoce skalowalne i niezawodne, a co za tym idzie, podnoszą jakość świadczonych usług.
Współczesne organizacje coraz częściej implementują zasady SRE w ramach swoich strategii DevOps, dążąc do udoskonalenia procesów tworzenia i dostarczania oprogramowania.
Zarówno SRE, jak i DevOps opierają się na wspólnych fundamentach, integrując zespoły operacyjne i programistyczne. Dzięki temu mogą skutecznie realizować cel, jakim jest optymalizacja cyklu wydawania aplikacji oraz podnoszenie ich niezawodności. Niemniej jednak, metody ich działania różnią się w pewnych aspektach.
SRE skupia się przede wszystkim na zarządzaniu cyklem życia operacji, podczas gdy DevOps koncentruje się na cyklu życia aplikacji.
Zanim przejdziemy do analizy różnic, korzyści i wyzwań związanych z tymi dwoma podejściami, warto najpierw przyjrzeć się bliżej podstawowym założeniom SRE i DevOps.
Czym jest Inżynieria Niezawodności Strony (SRE)?
SRE to metoda, w której zespoły wykorzystują oprogramowanie do automatyzacji zadań operacyjnych, zarządzania systemami i rozwiązywania problemów z infrastrukturą. W odróżnieniu od tradycyjnych administratorów systemów, SRE kładzie nacisk na automatyzację i wykorzystanie oprogramowania, co pozwala na efektywniejsze rozwiązywanie problemów i zarządzanie środowiskiem produkcyjnym. Podejście to koncentruje się na systemach i narzędziach, które umożliwiają firmom szybkie i regularne dostarczanie niezawodnego oprogramowania i funkcjonalności.
SRE pomaga skoordynować narzędzia, procesy i zasoby niezbędne do świadczenia usług produkcji oprogramowania. Jednym z jego kluczowych celów jest szybka identyfikacja i reagowanie na wszelkie problemy lub awarie. Realizowane jest to poprzez ustalenie źródła problemu, jego rozwiązanie oraz udoskonalenie systemów w celu zapobiegania podobnym sytuacjom w przyszłości.
W idealnym scenariuszu, SRE koncentruje się na optymalizacji procesów tworzenia oprogramowania, obejmując aspekty takie jak dostępność, wydajność, reagowanie na incydenty, skalowalność, efektywność i minimalizację opóźnień.
Rola SRE w organizacji
Nadrzędną rolą inżynierii niezawodności strony jest zapewnienie, że wszystkie systemy produkcyjne są niezawodne, dostępne i efektywnie świadczą usługi. Poprzez szybkie rozwiązywanie problemów, zarówno prewencyjnie, jak i po ich wystąpieniu, dąży się do minimalizacji przestojów.
Zespoły SRE są odpowiedzialne za monitorowanie, wydajność, dostępność, efektywność, reagowanie na incydenty, planowanie wydajności i zarządzanie zmianami w usługach.
Korzyści wynikające z wdrożenia SRE obejmują podniesienie wydajności i bezpieczeństwa, przy jednoczesnej redukcji ryzyka i przestojów. Dodatkowo, można zaobserwować obniżenie kosztów operacyjnych, usprawnienie reakcji na incydenty oraz ograniczenie marnotrawstwa czasu poprzez automatyzację powtarzalnych zadań, co w rezultacie generuje znaczne oszczędności.
Efekty wdrożenia inżynierii niezawodności witryny
Zadaniem zespołu SRE jest utrzymanie ciągłości działania produkcji. Główne rezultaty to:
- Skrócenie średniego czasu przywracania (MTTR) poprzez szybkie przywrócenie stabilności systemu po wystąpieniu błędu lub problemu związanego z nową wersją.
- Skrócenie średniego czasu wykrywania (MTTD).
- Automatyzacja wszystkich procesów w ramach potoku CI/CD.
- Automatyzacja testów funkcjonalnych i niefunkcjonalnych w środowisku produkcyjnym.
- Zapewnienie wsparcia na żądanie.
- Dokumentowanie i udostępnianie informacji o incydentach oraz podjętych krokach zaradczych.
Czym jest DevOps?
DevOps to zbiór praktyk łączących obszary tworzenia oprogramowania (Development) i operacji (Operations). Wykorzystuje automatyzację do wdrożenia, konfigurowania i utrzymywania produktów i funkcjonalności oprogramowania.
DevOps promuje współpracę między zespołami deweloperskimi i operacyjnymi, kładąc nacisk na kooperację, ciągłą integrację i ciągły rozwój. Dzięki ścisłej współpracy zespoły mogą znacząco skrócić czas opracowywania i usprawnić proces produkcji.
Zobrazowanie cyklu DevOps i pętli informacji zwrotnej
W idealnym ujęciu metodyki DevOps, automatyzacja jest wykorzystywana na każdym możliwym etapie, co prowadzi do podniesienia wydajności i optymalizacji cyklu wydawania produktu. Do korzyści należą m.in. zmniejszenie ryzyka wystąpienia błędów i szybka dostawa produktów w ramach założonego budżetu.
DevOps to elastyczne podejście, które znajduje zastosowanie w różnorodnych projektach – od małych, po średnie i duże, obejmując zarówno tworzenie oprogramowania, operacje IT, tworzenie stron internetowych, jak i zarządzanie infrastrukturą IT.
DevOps obejmuje również automatyzację różnych procesów w ramach potoku CI/CD, co przyspiesza dostarczanie nowych produktów i funkcji. Wymaga to jednak starannego monitorowania, zbierania informacji zwrotnych oraz wdrażania funkcji, które pozwalają na poprawę szybkości, niezawodności i wydajności. Pętle sprzężenia zwrotnego umożliwiają pomiar operacji, identyfikację problemów i wdrażanie ulepszeń.
Wśród zalet DevOps wymienia się redukcję błędów ludzkich, obniżenie kosztów, poprawę jakości i zwiększenie wydajności.
Efekty wdrożenia DevOps
Stosowanie praktyk DevOps przyczynia się do zmniejszenia konfliktów między zespołami deweloperskimi i operacyjnymi. Ponadto, umożliwia firmom niezawodne dostarczanie produktów i funkcji. Główne efekty to:
- Skrócenie cykli wydawania oprogramowania.
- Zmniejszenie kosztów rozwoju i utrzymania.
- Automatyczne i ciągłe testowanie produktu w całym potoku produkcyjnym.
W dalszej części omówimy różnice między SRE a DevOps.
Różnice między SRE a DevOps
Firmy coraz częściej korzystają z praktyk DevOps i SRE, aby tworzyć nowoczesne aplikacje, wprowadzać nowe funkcjonalności i radzić sobie z różnorodnymi wyzwaniami związanymi z odpornością systemów. Podczas gdy DevOps koncentruje się na operacjach programistycznych, SRE zajmuje się niezawodnością systemów.
Oba podejścia wzajemnie się uzupełniają, choć wykorzystują różne metody. Główna różnica polega na tym, że DevOps koncentruje się na wynikach, podczas gdy SRE jest odpowiedzialne za kroki prowadzące do osiągnięcia tych wyników. W idealnym modelu, SRE analizuje praktyki i procesy, które zapewniają sukces DevOps.
Poniższa tabela przedstawia kluczowe różnice między SRE i DevOps.
ParameterSite Reliability Engineering (SRE)Development and Operations (DevOps)Focus SRE koncentruje się na wspieraniu operacyjnej strony zarządzania oprogramowaniem. Działa na rzecz zapewnienia dostępności, niezawodności, skalowalności, eliminacji redundancji, poprawy wydajności, zmniejszenia ryzyka, zwiększenia odporności, poprawy czasu pracy bez przestojów i budowania zrównoważonego rozwoju. DevOps koncentruje się na szybkości i ciągłości opracowywania i wdrażania produktów i funkcji oprogramowania. Obejmuje: ⚫️ Tworzenie oprogramowania ⚫️ Kodowanie nowych funkcji ⚫️ Testowanie oprogramowania ⚫️ Wydanie oprogramowania ⚫️ Naprawianie błędów ⚫️ Poprawa wydajności Podejście Wykorzystuje inżynierię oprogramowania do ulepszenia infrastruktury i operacji IT, aby zapewnić wysoką niezawodność i dostępność środowiska produkcyjnego. Usprawnia procesy rozwoju i wdrażania, zwiększając wydajność i skracając cykl życia rozwoju przy jednoczesnym zmniejszeniu kosztów i ryzyka. Dzięki temu zespoły mogą szybko udostępniać produkty i nowe funkcje. Zestaw umiejętności Przetwarzanie w chmurze Architektura systemu inżynierii oprogramowania operacje informatyczne Systemy monitorowania automatyzacji produkcji Dobra komunikacja pisemna i ustna Chmura obliczeniowa Zwinne tworzenie oprogramowania Systemy monitoringu Języki skryptowe Automatyzacja produkcji Dobra komunikacja pisemna i ustna Integracja SRE nie używa narzędzi ze względu na różne wyzwania. Zamiast tego opiera się na językach skryptowych, takich jak Python lub Bash Wykorzystuje różne narzędzia do integracji i automatyzacji, takie jak Chef lub PuppetScope. Radzenie sobie z problemami operacyjnymi, takimi jak problemy z infrastrukturą, monitorowanie awarii produkcyjnych, bezpieczeństwo itp. Upewnij się również, że nowe funkcje nie powodują awarii. Tworzenie nowych produktów i funkcji Współpraca Współpraca odbywa się między zespołami operacyjnymi. Współpraca odbywa się między rozwojem a operacjami
W jaki sposób SRE uzupełnia DevOps
W modelu DevOps różne zespoły dzielą się odpowiedzialnością za oprogramowanie. Każdy zespół jest właścicielem swojego kodu i odpowiada za wsparcie na wezwanie. Idealnie, DevOps promuje współdzielenie odpowiedzialności za infrastrukturę i oprogramowanie.
Niestety, pomimo lepszej współpracy i szybszych pętli informacji zwrotnej, firmy wciąż często wypuszczają wadliwe lub zawodne produkty lub funkcje, co prowadzi do problemów z wydajnością i przestojów. W tym miejscu do akcji wkracza SRE.
SRE wypełnia lukę między programistami a operacjami IT. Niektóre kluczowe obowiązki inżynierów niezawodności strony obejmują:
- Monitorowanie systemów i usług w środowisku produkcyjnym.
- Automatyzację systemów.
- Rozwiązywanie problemów.
- Wdrażanie mechanizmów reagowania na incydenty w celu automatycznego identyfikowania i łagodzenia problemów, a także analizy przyczyn źródłowych i identyfikacji obszarów wymagających poprawy.
- Świadczenie usług wsparcia na wezwanie.
Zalety inżynierii niezawodności witryny
SRE analizuje operacje, procesy i infrastrukturę strony internetowej, aby wypracować optymalny sposób zapewnienia jej dostępności. Pomaga również identyfikować i rozwiązywać problemy, poprawiać wydajność oraz minimalizować przestoje i zagrożenia bezpieczeństwa.
Do korzyści należą:
- Automatyzacja procesów nadzoru nad systemami rozwoju i dostarczania, co sprawia, że są one wysoce skalowalne i trwałe w porównaniu z ręcznymi interwencjami.
- Zapewnienie wglądu w systemy poprzez monitorowanie parametrów, takich jak dzienniki, metryki i inne, we wszystkich usługach. Pomaga to w ocenie stanu usług, identyfikacji obszarów do poprawy oraz analizie przyczyn problemów.
- Eliminacja konfliktów między zespołami deweloperskimi i operacyjnymi. W praktyce zespół programistów dąży do jak najszybszego wprowadzenia nowego oprogramowania lub funkcji do produkcji, natomiast zespoły operacyjne wolą wstrzymać się z wdrożeniem, dopóki nie będą pewne, że nie spowoduje to problemów, takich jak przestoje czy spadek wydajności. SRE jest kluczowe dla sukcesu DevOps.
- Zwiększenie szybkości wykrywania i rozwiązywania incydentów, przy jednoczesnym usprawnieniu procesów dyżurów i alertów.
- Kwantyfikacja kosztów i skutków awarii. SRE pomaga kierownictwu, programistom i operacjom zrozumieć wpływ i koszty naruszenia umowy SLA.
- Eliminacja trudów pracy pozwala inżynierom poświęcić przynajmniej 50% czasu na zadania inżynieryjne, umożliwiając im większe skupienie się na poprawie inżynierii i niezawodności systemów, a tym samym redukując nakład pracy.
Wyzwania SRE
SRE to stosunkowo nowa dyscyplina, która wciąż się rozwija. Pomimo wielu zalet, wiąże się również z pewnymi wyzwaniami.
- Brak wykwalifikowanego personelu: z uwagi na to, że jest to nowa dziedzina, na rynku dostępna jest ograniczona liczba inżynierów ds. niezawodności witryny. Brak wykwalifikowanych specjalistów wynika z konieczności posiadania przez nich szerokiego zakresu umiejętności, co podnosi poprzeczkę dla inżynierów SRE.
- Podejście SRE to stosunkowo nowa, nie do końca sprawdzona koncepcja, która ma niższy wskaźnik adopcji w porównaniu do DevOps. W związku z tym nie ma pewności, że rozwiąże wszystkie potencjalne problemy w środowisku produkcyjnym.
- Kolejnym wyzwaniem jest konieczność silnego i bezpośredniego zarządzania, ponieważ SRE wymaga ściślejszego monitorowania inżynierów. Niestety, może to prowadzić do mikrozarządzania i obniżenia wydajności.
- Inżynierowie SRE muszą w pełni rozumieć system, aby wiedzieć, jak go zautomatyzować. W ten sposób system będzie mógł identyfikować i rozwiązywać problemy, zanim spowodują one jakiekolwiek przestoje.
- Opór wobec zmian w kwestiach kultury organizacyjnej. Podobnie jak w przypadku wielu nowych technologii, pracownicy mogą być niechętni zmianom, co może początkowo stanowić problem.
Dlaczego warto zintegrować SRE i DevOps
W praktyce nie można całkowicie wyeliminować problemów. Można jednak zminimalizować ich negatywny wpływ, zapewniając szybsze przywracanie usług, analizowanie incydentów i rozwiązań, oraz udoskonalanie systemów, aby zapobiegać powtarzaniu się podobnych sytuacji.
W tym kontekście integracja SRE z DevOps poprawia jakość usług. SRE koncentruje się na automatyzacji manualnych i powtarzalnych zadań oraz procesów, a także na poprawie dostępności i niezawodności usług.
W rezultacie, ogranicza to powielanie wysiłków inżynierów, a programiści mogą skupić się na dostarczaniu nowych produktów lub funkcjonalności. Zespoły operacyjne mogą natomiast poświęcić więcej czasu na zarządzanie infrastrukturą.
Automatyzacja środowiska produkcyjnego zapewnia możliwość proaktywnego dbania o jakość, co podnosi dostępność i niezawodność oprogramowania. Na przykład, automatyzacja zadań eliminuje problemy wynikające z błędów ludzkich, zmęczenia i wykonywania powtarzalnych czynności, co zwiększa bezpieczeństwo i przyspiesza wydawanie nowych produktów lub funkcji.
SRE i DevOps mają różne cele. Celem DevOps jest usprawnienie cyklu życia oprogramowania poprzez poprawę komunikacji i współpracy między programistami a innymi zespołami. Z kolei celem SRE jest doskonalenie systemów poprzez poprawę niezawodności i wydajności.
Podsumowanie
Role i obowiązki zespołów SRE są niezbędne dla ciągłego udoskonalania technologii, procesów, ludzi, kultury i praktyk w organizacji. Niezależnie od tego, czy organizacja przechodzi transformację do DevOps, czy też już go wdrożyła, SRE pomaga poprawić szybkość, niezawodność i inne aspekty, które zwiększają wydajność i oszczędności.
SRE stanowi pomost pomiędzy inżynierią oprogramowania, operacjami IT i wsparciem. Wzmacnia relacje między działami IT i programistami, umożliwiając lepszą współpracę, krótsze pętle informacji zwrotnej i szybsze wydawanie bardziej niezawodnego oprogramowania.
Zachęcamy do zapoznania się z przewodnikiem po najlepszych praktykach w zakresie zabezpieczeń DevOps.
newsblog.pl