SRE là gì? Vai trò và cách thức hoạt động của SRE trong hệ thống

Bizfly Cloud

2739

17-11-2024

Kỹ thuật tin cậy trang web (SRE) là việc sử dụng các công cụ phần mềm để tự động hóa các tác vụ cơ sở hạ tầng CNTT như quản lý hệ thống và giám sát ứng dụng. Hãy cùng Bizfly Cloud tìm hiểu về SRE, các nguyên tắc chính, chỉ số đo lường quan trọng và hỗ trợ triển khai SRE hiệu quả.

SRE là gì

Kỹ thuật tin cậy trang web (SRE) là việc sử dụng các công cụ phần mềm để tự động hóa các tác vụ cơ sở hạ tầng CNTT, chẳng hạn như quản lý hệ thống và giám sát ứng dụng. Các tổ chức sử dụng SRE để đảm bảo các ứng dụng phần mềm của họ vẫn đáng tin cậy trong bối cảnh các nhóm phát triển thường xuyên cập nhật. SRE đặc biệt cải thiện độ tin cậy của các hệ thống phần mềm có khả năng mở rộng vì việc quản lý một hệ thống lớn bằng phần mềm bền vững hơn so với việc quản lý hàng trăm máy móc theo cách thủ công.

Tại sao kỹ thuật tin cậy trang web lại quan trọng?

Độ tin cậy của trang web mô tả sự ổn định và chất lượng dịch vụ mà một ứng dụng cung cấp sau khi được cung cấp cho người dùng cuối. Việc bảo trì phần mềm đôi khi ảnh hưởng đến độ tin cậy của phần mềm nếu các vấn đề kỹ thuật không được phát hiện. Ví dụ: khi các nhà phát triển thực hiện các thay đổi mới, họ có thể vô tình tác động đến ứng dụng hiện có và khiến ứng dụng bị lỗi trong một số trường hợp sử dụng nhất định.

Sau đây là một số lợi ích của việc thực hành kỹ thuật tin cậy trang web (SRE).

Cải thiện sự cộng tác

SRE cải thiện sự cộng tác giữa các nhóm phát triển và vận hành. Các nhà phát triển thường phải thực hiện các thay đổi nhanh chóng đối với một ứng dụng để phát hành các tính năng mới hoặc sửa các lỗi quan trọng. Mặt khác, nhóm vận hành phải đảm bảo việc cung cấp dịch vụ liền mạch. Do đó, nhóm vận hành sử dụng các phương pháp SRE để theo dõi chặt chẽ mọi bản cập nhật và nhanh chóng phản hồi bất kỳ sự cố nào phát sinh do thay đổi.

Nâng cao trải nghiệm khách hàng

Các tổ chức sử dụng mô hình SRE để đảm bảo các lỗi phần mềm không ảnh hưởng đến trải nghiệm của khách hàng. Ví dụ: các nhóm phần mềm sử dụng các công cụ SRE để tự động hóa vòng đời phát triển phần mềm. Điều này làm giảm lỗi, đồng nghĩa với việc nhóm có thể ưu tiên phát triển tính năng mới hơn là sửa lỗi.

Cải thiện kế hoạch vận hành

Các nhóm SRE chấp nhận rằng có khả năng thực tế là phần mềm sẽ gặp sự cố. Do đó, các nhóm lập kế hoạch ứng phó sự cố phù hợp để giảm thiểu tác động của thời gian ngừng hoạt động đối với doanh nghiệp và người dùng cuối. Họ cũng có thể ước tính tốt hơn chi phí của thời gian ngừng hoạt động và hiểu được tác động của các sự cố đó đối với hoạt động kinh doanh.

Các nguyên tắc chính trong kỹ thuật tin cậy trang web là gì?

Sau đây là một số nguyên tắc chính của kỹ thuật tin cậy trang web (SRE).

Giám sát ứng dụng

Các nhóm SRE chấp nhận rằng lỗi là một phần của quá trình triển khai phần mềm. Thay vì cố gắng tìm kiếm một giải pháp hoàn hảo, họ giám sát hiệu suất phần mềm về mặt thỏa thuận mức dịch vụ (SLA), chỉ báo mức dịch vụ (SLI) và mục tiêu mức dịch vụ (SLO). Họ quan sát và giám sát các chỉ số hiệu suất sau khi triển khai ứng dụng trong môi trường sản xuất.

Triển khai thay đổi dần dần

Các phương pháp SRE khuyến khích việc phát hành các thay đổi thường xuyên nhưng nhỏ để duy trì độ tin cậy của hệ thống. Các công cụ tự động hóa SRE sử dụng các quy trình nhất quán nhưng có thể lặp lại để thực hiện những việc sau:

• Giảm rủi ro do thay đổi
• Cung cấp các vòng phản hồi để đo lường hiệu suất hệ thống
• Tăng tốc độ và hiệu quả của việc triển khai thay đổi
• Tự động hóa để cải thiện độ tin cậy

SRE sử dụng các chính sách và quy trình nhúng các nguyên tắc tin cậy vào mọi bước của quy trình phân phối. Một số chiến lược tự động giải quyết vấn đề bao gồm:

Phát triển các cổng chất lượng dựa trên mục tiêu mức dịch vụ để phát hiện sự cố sớm hơn

Tự động hóa kiểm tra bản dựng bằng cách sử dụng các chỉ báo mức dịch vụ

Đưa ra các quyết định về kiến trúc đảm bảo khả năng phục hồi của hệ thống ngay từ đầu quá trình phát triển phần mềm

Khả năng quan sát trong kỹ thuật tin cậy trang web là gì?

Khả năng quan sát là một quá trình chuẩn bị cho nhóm phần mềm đối mặt với những điều không chắc chắn khi phần mềm được phát hành cho người dùng cuối. Các nhóm kỹ thuật tin cậy trang web (SRE) sử dụng các công cụ để phát hiện các hành vi bất thường trong phần mềm và quan trọng hơn là thu thập thông tin giúp các nhà phát triển hiểu nguyên nhân gây ra sự cố. Khả năng quan sát liên quan đến việc thu thập các thông tin sau bằng các công cụ SRE.

Chỉ số

Chỉ số là các giá trị định lượng phản ánh hiệu suất của ứng dụng hoặc tình trạng hệ thống. Các nhóm SRE sử dụng các chỉ số để xác định xem phần mềm có tiêu thụ quá nhiều tài nguyên hoặc hoạt động bất thường hay không.

Nhật ký

Phần mềm SRE tạo ra thông tin chi tiết, được đóng dấu thời gian được gọi là nhật ký để phản hồi các sự kiện cụ thể. Các kỹ sư phần mềm sử dụng nhật ký để hiểu chuỗi sự kiện dẫn đến một vấn đề cụ thể.

Theo dõi

Theo dõi là các quan sát về đường dẫn mã của một chức năng cụ thể trong một hệ thống phân tán. Ví dụ: việc kiểm tra giỏ hàng có thể liên quan đến những điều sau:

• Tổng hợp giá với cơ sở dữ liệu
• Xác thực với cổng thanh toán
• Gửi đơn đặt hàng cho các nhà cung cấp

Theo dõi bao gồm ID, tên và thời gian. Chúng giúp các nhà phát triển phần mềm phát hiện các vấn đề về độ trễ và cải thiện hiệu suất phần mềm.

Giám sát trong kỹ thuật tin cậy trang web là gì?

Giám sát là quá trình quan sát các chỉ số được xác định trước trong một ứng dụng. Các nhà phát triển quyết định tham số nào là quan trọng trong việc xác định tình trạng của ứng dụng và đặt chúng trong các công cụ giám sát. Các nhóm kỹ thuật tin cậy trang web (SRE) thu thập thông tin quan trọng phản ánh hiệu suất hệ thống và hiển thị nó dưới dạng biểu đồ. Trong SRE, các nhóm phần mềm giám sát các chỉ số này để hiểu rõ hơn về độ tin cậy của hệ thống.

Độ trễ

Độ trễ mô tả độ trễ khi ứng dụng phản hồi yêu cầu. Ví dụ: việc gửi biểu mẫu trên trang web mất 3 giây trước khi chuyển hướng người dùng đến trang web xác nhận.

Lưu lượng truy cập

Lưu lượng truy cập đo lường số lượng người dùng đồng thời truy cập dịch vụ của bạn. Nó giúp các nhóm phần mềm phân bổ ngân sách tài nguyên máy tính cho phù hợp để duy trì mức dịch vụ thỏa đáng cho tất cả người dùng.

Lỗi

Lỗi là tình trạng ứng dụng không thực hiện hoặc phân phối theo mong đợi. Ví dụ: khi một trang web không tải được hoặc giao dịch không được thực hiện, các nhóm SRE sử dụng các công cụ phần mềm để tự động theo dõi và phản hồi các lỗi trong ứng dụng.

Độ bão hòa

Độ bão hòa cho biết dung lượng thời gian thực của ứng dụng. Độ bão hòa cao thường dẫn đến hiệu suất giảm sút. Các kỹ sư tin cậy trang web giám sát mức độ bão hòa và đảm bảo nó nằm dưới một ngưỡng cụ thể.

Các chỉ số chính cho kỹ thuật tin cậy trang web là gì?

Các nhóm kỹ thuật tin cậy trang web (SRE) đo lường chất lượng cung cấp dịch vụ và độ tin cậy bằng cách sử dụng các chỉ số sau.

Mục tiêu mức dịch vụ

Mục tiêu mức dịch vụ (SLO) là các mục tiêu cụ thể và có thể định lượng mà bạn tin tưởng rằng phần mềm có thể đạt được với chi phí hợp lý cho các chỉ số khác, chẳng hạn như:

• Thời gian hoạt động hoặc thời gian hệ thống hoạt động
• Thông lượng hệ thống
• Đầu ra hệ thống
• Tốc độ tải xuống hoặc tốc độ tải ứng dụng

SLO hứa hẹn việc cung cấp thông qua phần mềm cho khách hàng. Ví dụ: bạn đặt SLO thời gian hoạt động 99,95% cho ứng dụng giao đồ ăn của công ty bạn.

Chỉ báo mức dịch vụ

Chỉ báo mức dịch vụ (SLI) là các phép đo thực tế của chỉ số mà SLO xác định. Trong các tình huống thực tế, bạn có thể nhận được các giá trị khớp hoặc khác với SLO. Ví dụ: ứng dụng của bạn hoạt động 99,92% thời gian, thấp hơn SLO đã hứa.

Thỏa thuận mức dịch vụ

Thỏa thuận mức dịch vụ (SLA) là tài liệu pháp lý nêu rõ điều gì sẽ xảy ra khi một hoặc nhiều SLO không được đáp ứng. Ví dụ: SLA quy định rằng nhóm kỹ thuật sẽ giải quyết vấn đề của khách hàng trong vòng 24 giờ sau khi nhận được báo cáo. Nếu nhóm của bạn không thể giải quyết vấn đề trong thời gian quy định, bạn có thể có nghĩa vụ hoàn tiền cho khách hàng.

Ngân sách lỗi

Ngân sách lỗi là dung sai không tuân thủ đối với SLO. Ví dụ: thời gian hoạt động 99,95% trong SLO có nghĩa là thời gian ngừng hoạt động cho phép là 0,05%. Nếu thời gian ngừng hoạt động của phần mềm vượt quá ngân sách lỗi, nhóm phần mềm sẽ dành tất cả tài nguyên và sự chú ý để ổn định ứng dụng.

Kỹ thuật tin cậy trang web hoạt động như thế nào?

Kỹ thuật tin cậy trang web (SRE) liên quan đến sự tham gia của các kỹ sư tin cậy trang web trong một nhóm phần mềm. Nhóm SRE đặt các chỉ số chính cho SRE và tạo ngân sách lỗi được xác định bởi mức độ chịu đựng rủi ro của hệ thống. Nếu số lượng lỗi thấp, nhóm phát triển có thể phát hành các tính năng mới. Tuy nhiên, nếu lỗi vượt quá ngân sách lỗi cho phép, nhóm sẽ tạm dừng các thay đổi mới và giải quyết các vấn đề hiện có.

Ví dụ: một kỹ sư tin cậy trang web sử dụng dịch vụ để giám sát các chỉ số hiệu suất và phát hiện hành vi bất thường của ứng dụng. Nếu có sự cố với ứng dụng, nhóm SRE sẽ gửi báo cáo cho nhóm kỹ thuật phần mềm. Các nhà phát triển khắc phục các trường hợp được báo cáo và xuất bản ứng dụng đã cập nhật.

DevOps

DevOps là một văn hóa phần mềm phá vỡ ranh giới truyền thống của các nhóm phát triển và vận hành. Với DevOps, các nhà phát triển và kỹ sư vận hành không còn làm việc theo kiểu riêng lẻ nữa. Thay vào đó, họ sử dụng các công cụ phần mềm để cải thiện sự cộng tác và bắt kịp tốc độ phát hành bản cập nhật phần mềm nhanh chóng.

SRE so với DevOps

SRE là việc triển khai thực tế của DevOps. DevOps cung cấp nền tảng triết học về những gì phải làm để duy trì chất lượng phần mềm trong bối cảnh thời gian phát triển ngày càng ngắn lại. Kỹ thuật tin cậy trang web cung cấp câu trả lời cho cách đạt được thành công DevOps. SRE đảm bảo rằng nhóm DevOps đạt được sự cân bằng phù hợp giữa tốc độ và sự ổn định.

Trách nhiệm của một kỹ sư tin cậy trang web là gì?

Một kỹ sư tin cậy trang web là một chuyên gia CNTT, người sử dụng các công cụ tự động hóa để giám sát và quan sát độ tin cậy của phần mềm trong môi trường sản xuất. Họ cũng có kinh nghiệm trong việc tìm kiếm sự cố trong phần mềm và viết mã để khắc phục chúng. Họ thường là cựu quản trị viên hệ thống hoặc kỹ sư vận hành có kỹ năng viết mã tốt. Sau đây là một số trách nhiệm của kỹ sư tin cậy trang web.

Vận hành

Các kỹ sư tin cậy trang web dành tới một nửa thời gian của họ cho công việc vận hành. Điều này bao gồm một số nhiệm vụ, chẳng hạn như:

• Ứng phó sự cố khẩn cấp
• Quản lý thay đổi
• Quản lý cơ sở hạ tầng CNTT

Các kỹ sư sử dụng các công cụ SRE để tự động hóa một số tác vụ vận hành và tăng hiệu quả nhóm.

Hỗ trợ hệ thống

Các kỹ sư tin cậy trang web làm việc chặt chẽ với nhóm phát triển để tạo các tính năng mới và ổn định hệ thống sản xuất. Họ tạo quy trình SRE cho toàn bộ nhóm phần mềm và luôn sẵn sàng hỗ trợ các vấn đề leo thang. Quan trọng hơn, các nhóm tin cậy trang web cung cấp các quy trình được ghi chép lại cho bộ phận hỗ trợ khách hàng để giúp họ xử lý hiệu quả các khiếu nại.

Cải tiến quy trình

Các kỹ sư tin cậy trang web cải thiện vòng đời phát triển phần mềm bằng cách tổ chức các bài đánh giá sau sự cố. Nhóm SRE ghi lại tất cả các sự cố phần mềm và các giải pháp tương ứng trong cơ sở kiến thức được chia sẻ. Điều này giúp nhóm phần mềm phản hồi hiệu quả các sự cố tương tự trong tương lai.

Công cụ phổ biến nào về kỹ thuật độ tin cậy của trang web?

Các nhóm kỹ thuật tin cậy trang web (SRE) sử dụng các loại công cụ khác nhau để tạo điều kiện thuận lợi cho việc giám sát, quan sát và ứng phó sự cố.

Bộ điều phối vùng chứa

Các nhà phát triển phần mềm sử dụng bộ điều phối vùng chứa để chạy các ứng dụng được đóng gói trên nhiều nền tảng khác nhau. Các ứng dụng được đóng gói lưu trữ các tệp mã và tài nguyên liên quan của chúng trong một gói duy nhất được gọi là vùng chứa. Ví dụ: các kỹ sư phần mềm sử dụng Amazon Elastic Kubernetes Service (Amazon EKS) để chạy và mở rộng quy mô các ứng dụng đám mây.

Công cụ quản lý khi trực

Công cụ quản lý khi trực là phần mềm cho phép các nhóm SRE lập kế hoạch, sắp xếp và quản lý nhân viên hỗ trợ, những người xử lý các sự cố phần mềm được báo cáo. Các nhóm SRE sử dụng phần mềm để đảm bảo luôn có một nhóm hỗ trợ sẵn sàng nhận các cảnh báo kịp thời về các sự cố phần mềm.

Công cụ ứng phó sự cố

Công cụ ứng phó sự cố đảm bảo lộ trình leo thang rõ ràng cho các sự cố phần mềm được phát hiện. Các nhóm SRE sử dụng công cụ ứng phó sự cố để phân loại mức độ nghiêm trọng của các trường hợp được báo cáo và xử lý chúng kịp thời. Các công cụ cũng có thể cung cấp báo cáo phân tích sau sự cố để ngăn chặn các sự cố tương tự xảy ra lần nữa.