Курс обучения SRE

Logo

Основные термины и принципы работы

Основные термины SRE

Термин Значение
SLI Текущий показатель обслуживания — 99.9% успешных запросов или 99.9% запросов обрабатываются менее чем за 1 секунду
SLO Цель уровня обслуживания — приложение отвечает быстрее 1 секунды в 99% случаев или сервис доступен 99,5% времени в году
SLA Документально утвержденная договоренность об уровне обслуживания с потребителями сервиса аналогична SLO, с возможными санкциями за нарушение или премиями за соблюдение
Error Budget Бюджет проблем — соотношение SLI к SLO, которое помогает разработчикам планировать выполнение задач по улучшению показателей устойчивости и задач с добавлением или изменением функциональности в сервис. Если это соотношение меньше 100%, то в приоритете проблемы с доступностью или производительностью
Состояние Опасности Свойство системы или набор условий, которые вместе с определенным набором наихудших обстоятельств окружающей среды приведут к инциденту
Инцидент Ситуация, при которой сервис выходит из нормального (стабильного) состояния, например диск базы данных заполняется с значительно большей скоростью, чем раньше, и на нем не останется места через 1 месяц, время ответа возросло с 1 сек до 2 сек, процент ошибок стал 0.4% вместо 0.06%
Postmortem Проработка после инцидента — это анализ произошедшего и планирование мероприятий по предотвращению повторения подобного или уменьшению его последствий
MTTD Время с начала инцидента до его обнаружения (командой мониторинга, сработавшее оповещение и т. д.)
MTTR Время с начала инцидента до полного устранения его влияния и восстановления нормальной работы сервиса
MTTM Время устранения влияния отличается от MTTR тем, что, возможно, есть поломка, но пользователи или партнеры не имеют проблем с нашим сервисом
STAMP Сиситема спроектированая на достижение безопасного состояния системы (уход от Состояние Опасности). Для понимания причин произошедшего инцидента необходимо определить, почему система управления была неэффективной. Для предотвращения будущих инцидентов необходимо переключить внимание с предотвращения инцидентов на более широкую цель - разработку и внедрение средств контроля, которые обеспечат соблюдение необходимых ограничений для безопасности.

Основные принципы

1. Степень риска действий, принимаемых по устранению инцидента, не должна быть выше степени влияния инцидента

  1. Важно оценить текущую ситуацию, чтобы понять, насколько серьёзны проблемы, сколько пользователей и систем они затрагивают, а также является ли ситуация стабильной или ухудшается.
    1. Для оценки серьёзности ситуации можно воспользоваться «золотыми сигналами» SRE:
      1. Задержка — время ответа, которое проще всего измерить в процентилях.
      2. Ошибки — их следует отслеживать относительно общего числа запросов и определять в количественном соотношении. Для этого можно использовать инструменты трассировки или специализированные системы управления ошибками, такие как Sentry.
      3. Частота запросов — измеряется в количестве запросов в секунду. Рекомендуется выводить данные по кодам ответа или отдельно для ошибок и успешных запросов.
      4. Насыщенность — процент использования ресурсов, таких как оперативная память или подключения к базе данных, а также нагрузки на CPU и I/O. Эти данные помогают в прогнозировании.
  2. Необходимо предоставить информацию о количестве пользователей, сталкивающихся с ошибками, и о функциональности, которая была нарушена. Важно выявить критически важные для бизнеса проблемы, а не сообщать обо всех.
  3. Ситуация считается стабильной, если, например, частота ошибок остаётся постоянной на уровне 10% запросов, или если время отклика на уровне 99-го перцентиля превышает SLO, но остаётся стабильным на уровне 95-го перцентиля.
  4. Чтобы избежать подобных ситуаций, необходимо внедрить планы реагирования и восстановления, о которых пойдёт речь ниже.
  5. В состоянии стресса многие инженеры могут действовать необдуманно, что может привести к ещё более серьёзным проблемам. Например, если во время запуска нового экземпляра приложения возникает ошибка, инженер может решить перезапустить все остальные экземпляры. Однако это может привести к каскадному сбою, поскольку ошибка была обнаружена в зависимой службе, которая требуется только для запуска приложения (ранее созданные реплики работали корректно). В такой ситуации более полезным решением будет изучить сообщение об ошибке в журналах, а затем сосредоточиться на поиске и устранении проблемы в другой службе, которую необходимо запустить, чтобы решить проблему.

2. Регулярно тестируйте планы по восстановлению и реагированию на инциденты

  1. Установите более низкий порог срабатывания системы оповещения и следите за временем реакции и действиями команд.
  2. Инструкции должны быть простыми и понятными, вплоть до использования выражений, подобных «нажми зелёную кнопку» (см. пункт 4 ниже).
  3. Обратите внимание на временные показатели, такие как MTTD (среднее время до первого контакта), MTTR (среднее время восстановления) и MTTM (среднее время удержания).
  4. После того как меры по предотвращению или минимизации последствий будут приняты, смоделируйте инцидент в тестовой среде, чтобы проверить их эффективность.

3. Изменения, по возможности, должны применяться постепенно, используйте канареечные релизы

  1. Для удобной реализации canary в Kubernetes можно использовать проекты Flagger или Argo Rollouts. Однако стоит учесть, что в них имеются некоторые нерешенные проблемы, которые могут привести к неполадкам.
  2. A/B-тестирование предоставляет возможность направлять определенный трафик на новую версию приложения. Это можно сделать на основе конкретного заголовка или исходя из запросов от конкретных пользователей, например: пользователей Android.

4. Должна быть “большая красная кнопка”, которая просто и быстро отменит изменения, которые привели к инциденту

  1. На этапе развертывания имеется кнопка, позволяющая откатить helm-релиз или выполнить подготовленный запрос на слияние для возврата к предыдущему состоянию.
  2. Также есть кнопка для активации пайплайна, который будет перенаправлять трафик непосредственно в кластер в случае недоступности WAF.
  3. В процессе планирования аварийного восстановления рекомендуется использовать эти кнопки для автоматизации действий в случае возникновения инцидента.

5. Проводить интеграционные тесты, наблюдая за тем, как наши изменения встариваются в общую архитектуру и взаимодействуют с другими компонентами

  1. Создание стенда preprod и организация постоянного потока трафика, аналогичного производственному. Таким образом, тестируя изменения на этом стенде, мы сможем оценить их влияние на всю систему.
  2. Вместо того, чтобы спрашивать: «Какой программный сервис вышел из строя?», мы задаём вопрос: «Какие взаимодействия между частями системы были недостаточно контролируемыми?»
  3. Вместо того чтобы пытаться устранить любой отдельный сбой, который может произойти в любой точке системы, мы работаем над тем, чтобы не допустить перехода системы в Состояние Опасности.

6. Необходимы резервные каналы связи в случае сбоя в основных каналах

  1. Если основной канал связи перестанет работать, у вас будет запасной канал в другом мессенджере и несколько способов связаться с сотрудником, помимо его мобильного телефона.
  2. Раз в квартал следует проверять резервные каналы связи и иногда намеренно использовать один из них для экстренных оповещений.

7. Предоставлять минимальную функциональность при ухудшении режима работы

  1. Сервис может выдавать шаблонные ответы на запросы и частично извлекать данные из базы.
  2. Например, режим авторизации позволяет аутентифицировать существующих пользователей, но не поддерживает несколько вариантов входа.
  3. Пользователи могут получать доступ к данным из резервной копии своего списка избранных фильмов, но без возможности добавления новых.
  4. В случае проблем с бэкенд-запросами, для части системы может быть доступен кэшированный контент, но только до тех пор, пока не будет восстановлена работоспособность основной системы.

8. Хаос-тестирование и тестирование катастрофоустойчивости

  1. Как и в пятом пункте, мы регулярно практикуем хаос-тестирование на этапе предварительной разработки, используя готовые решения, такие как Litmus или Chaos Mesh.
    1. Некорректное поведение части микросервиса. Например, если одна из функций микросервиса работает неправильно.
    2. Неправильная обратная связь с потребителем. Например, если потребитель получает неверные данные или не получает их вовсе.
    3. Отсутствие связи между микросервисом и потребителем. Например, если микросервис не получает сообщение от потребителя, даже если тот пытался отправить его.
    4. Проблемы с инфраструктурой. Например, если инфраструктура, на которой запущен микросервис, работает некорректно, например HPA понизил число реплик до минимума из-за ошибки.
  2. Мы также тестируем нашу систему на устойчивость к отказу, моделируя в среде preprod уже известные инциденты. Это позволяет нам оценить, насколько эффективно мы можем предотвращать и обнаруживать потенциальные проблемы.
  3. В процессе хаос-тестирования и тестирования на отказ мы всегда выделяем команду злоумышленников и команду специалистов по безопасности (SRE), которые совместно ищут и устраняют выявленные недостатки.
  4. Такой подход позволяет нам выявлять области системы, где отказ наиболее вероятен и может привести к серьезным последствиям.

9. Автоматизация реагирования на сбои, которые мы можем предвидеть

  1. Этот пункт можно рассматривать как подпункт четвёртого, поскольку «красная кнопка» срабатывает автоматически, когда известно, как решить проблему с симптомами А с помощью события B. Например, в менеджере пакетов Helm это означает, что при установке флага --atomic автоматически откатывается выпуск. В Kubernetes (k8s) автоматическое завершение отправки запросов к pod с неудачным статусом ReadinessProbe.

Например, инженеры SRE могут автоматизировать:

  1. Канареечные релизы с помощью сторонних утилит, таких как Flagger или Argo Rollouts. Или вручную балансировать трафик, например, на virtualService от istio, задавая «вес» для различных версий приложения.
  2. В случае возникновения определённых симптомов (ошибок, долгого времени ответа) сервис может быть переведён в режим ограниченной функциональности. Например, он может предоставлять шаблонные ответы на определённые запросы и только частично искать данные из базы данных для других запросов.

10. По возможности чаще выпускать релизы, что приведет к меньшему количеству инцидентов

  1. Определите бюджет ошибок, чтобы расставить приоритеты в работе. Если бюджет превышен, сосредоточьтесь на доработке и исправлении ошибок.
  2. Предусмотреть безопасность внесения изменений, чтобы система не вошла в Состояние Опасности. Вливать MR только с аппрува лида и т.д.

11. Альтернативное решение для критически важных систем, которое их заменит в случае, если в основной системе инцидент

  1. Необходимо создавать несколько пулов узлов в Kubernetes. Это позволит минимизировать последствия сбоя операционной системы (ОС) узла или узлов, которые могут привести к частичной потере доступности.
  2. Важно регулярно создавать резервные копии как репозиториев кода, так и документации.