Desvendando as Nuvens: Estratégias Essenciais para Monitoramento e Observabilidade em ambientes de Cloud Computing

A área de Cloud Computing a cada dia cresce e passa por novas mudanças. Somente nos últimos dez anos, fomos apresentados a diversas inovações que são essenciais no atual cenário, desde a popularização dos conteiners, com o Docker, juntamente com sua orquestração através do Kubernetes, indo até a arquitetura de Microsserviços ou DevOps. Além dessas, existem diversas outras ferramentas, tecnologias e conceitos, e dominá-las é o requisito básico para entrada em qualquer vaga relacionada à essa área.

Não podemos falar de Cloud sem citar os cargos responsáveis que realizam o trabalho nos bastidores: Cloud Solutions Architect, Cloud Engineer, Cloud Systems Administrator e DevOps Engineer. Também temos os SysAdmins e os Software Engineers. Cada um desses profissionais atua em suas diferentes funções garantindo ambientes estáveis e resilientes. Pensando nisso, é extremamente importante que as pessoas por trás desses cargos estejam aptos e atualizados com o que temos de mais recente em Cloud Computing. E quando falamos em um profissional atualizado, não podemos deixar de citar o Monitoramento e a Observabilidade, conceitos que muitas vezes podem ser considerados iguais, mas que, quando estudamos a fundo, vemos que na realidade eles se complementam, e pretendemos abordar sobre esse tema nessa publicação.

DevOps: Colaboração, Integração e Eficiência

Antes de abordarmos esses dois temas, precisamos entender o que é DevOps. DevOps não é apenas uma cultura, mas sim uma filosofia que visa a colaboração e comunicação eficientes entre equipes de desenvolvimento (Dev) e operações (Ops). O DevOps não se trata apenas de ferramentas, mas sim de uma abordagem que busca eliminar barreiras entre essas duas equipes. O Devops influencia todo o ciclo de vida da uma app (envolvendo desde a estratégia inicial até a operação em ambiente real).

Estratégia inicial

Nessa fase, as equipes escrevem, criam definições e descrevem quais são os recursos das aplicações e dos sistemas que estão construindo. O progresso é acompanhado em várias etapas. Pré-requisitos, verificar bugs, realizar o gerenciamento o desenvolvimento de software Agile com a metodologia Scrum e visualizar o progresso com histórias criadas são algumas das maneiras pelas quais as equipes de DevOps planejam com agilidade.

Desenvolvimento

A fase de desenvolvimento inclui todos os aspectos da escrita de código: teste e revisões (CI) bem como a compilação (build) do código em artefatos, permitindo a sua portabilidade para vários ambientes diferentes. As equipes de DevOps buscam inovar sem perder a qualidade e a produtividade. Para isso, ferramentas muito produtivas são utilizadas, que automatizam etapas elementares e manuais e iteram em pequenos incrementos por meio de testes automatizados e integração contínua.

Entrega

A entrega é o processo de implementação de aplicações em ambientes de produção de maneira consistente. A fase de entrega inclui também a configuração da infraestrutura que compõe esses ambientes.

Na fase de entrega, as equipes podem definir um processo de gerenciamento de versão aprovações manuais. A automação desses processos permite que eles sejam escaláveis. Dessa forma, as equipes podem frequentemente atuar e entregar com facilidade e confiança.

Operação em ambiente real

A fase de operação envolve monitorar e solucionar problemas de aplicativos em ambientes de produção. Quando adotamos práticas DevOps, as equipes atuam para garantir a confiabilidade e a alta disponibilidade, reforçando a segurança e a governança. As equipes DevOps procuram identificar os problemas antes que eles afetem a experiência do cliente. Manter esse nível de visão exige alertas acionáveis e a visibilidade total sobre as aplicações.

Monitoramento: Vigilância Contínua

O monitoramento de ambientes em nuvem é uma base crucial para garantir a eficiência, confiabilidade e segurança em um cenário de infraestrutura em Cloud Computing. À medida que organizações migram cada vez mais suas operações para ambientes em Cloud, a complexidade e a dinâmica dessas infraestruturas requerem uma abordagem sofisticada e proativa para gerenciar e otimizar recursos. Neste contexto, o monitoramento possui um papel central, fornecendo visibilidade abrangente, métricas precisas e insights valiosos para as equipes de Cloud.

Em um mundo onde a infraestrutura em nuvem oferece escalabilidade em larga escala, flexibilidade e uma variedade de serviços, o monitoramento torna-se essencial para enfrentar desafios envolvidos a esses ambientes dinâmicos. Ao compreender e avaliar continuamente o desempenho dos recursos, identificar potenciais riscos de segurança, e otimizar a utilização de recursos, as organizações podem garantir não apenas a estabilidade operacional, mas também a eficiência econômica.

Ganhos com o monitoramento da infraestrutura de TI

• Visibilidade de recursos tecnológicos: Os softwares de monitoramento precisam garantir que as métricas dos recursos tecnológicos da infraestrutura sejam centralizadas para consulta e avaliação de toda a equipe de sustentação desses recursos.

• Velocidade de identificação e resolução de incidentes: É possível habilitar – na maioria dos softwares de monitoramento – a comparação das métricas com valores satisfatórios de forma que seja possível identificar anomalias e, consequentemente, ganhar agilidade caso seja necessária a resolução de incidentes.

• Avaliação de tendências: Graças a coleção de métricas centralizada, é possível consultar, de forma gráfica, as tendências no consumo de recursos, que podem se basear em um período específico, como por exemplo, no horário comercial ou então na data do lançamento de uma nova campanha na organização.

• Redução de custos: O monitoramento, quando usado de forma inteligente, pode ser útil para redução de custos relacionados aos recursos tecnológicos, já que a identificação e resolução rápidas de incidentes, diminuem o tempo da indisponibilidade dos serviços.

Observabilidade: Enxergando mais do que está em nossa frente

Quando o assunto é Cloud Computing, não podemos deixar de falar de cenários complexos e muitas vezes difícieis de entender. O monitoramento sozinho muitas vezes não é o bastante para termos um panorama desses cenários, e acabamos precisando de novos recursos para lidar com esse problema. É aqui que entra o conceito de Observabilidade. Enquanto o monitoramento concentra-se em métricas e alertas predefinidos, a observabilidade oferece uma perspectiva mais abrangente, permitindo a compreensão profunda do sistema. Identificar padrões e comportamentos complexos torna-se possível com a observabilidade, que vai além das respostas a perguntas específicas, permitindo fazer perguntas que ainda não foram formuladas. Ao desvendar padrões, identificar correlações e compreender o contexto, a observabilidade capacita equipes a manterem uma visão clara do estado de suas aplicações.

Em ambientes dinâmicos e escaláveis, a capacidade de entender o impacto das mudanças, monitorar a integridade da infraestrutura e analisar o desempenho em tempo real é essencial. A observabilidade na nuvem não apenas fornece insights sobre o estado atual, mas também abre portas para adaptações rápidas, otimizações eficientes e respostas proativas às demandas variáveis.

Os três pilares da Observabilidade

A observabilidade é sustentada por três pilares fundamentais, que juntos fornecem uma visão abrangente e profunda do comportamento de sistemas complexos. Esses pilares são:

• Métricas: As métricas oferecem uma visão quantificável do desempenho do sistema, medindo características específicas como a utilização da CPU, a taxa de transferência da rede, a latência de operações e muitos outros indicadores. Elas são medidas numéricas que ajudam a entender o estado atual do sistema em termos de eficiência, capacidade e qualidade do serviço.

• Logs: Os logs são registros detalhados e cronológicos de eventos significativos que ocorrem no sistema. Eles capturam informações detalhadas sobre o que aconteceu em determinado momento, facilitando a análise retroativa de eventos e a identificação de padrões. Logs são cruciais para solucionar problemas, entender o fluxo de execução do código e rastrear eventos específicos ao longo do tempo.

• Rastreamento (Tracing): O rastreamento, ou tracing, oferece uma visão do fluxo de uma transação através de vários componentes do sistema. Ele permite seguir o percurso de uma solicitação, identificando os serviços e microsserviços que são envolvidos. Essa capacidade é crucial em ambientes distribuídos, onde uma única transação pode atravessar diversos serviços.

Diferenciando Observabilidade e Monitoramento

A diferença entre monitoramento e observabilidade reside na abordagem, no escopo e na profundidade com que cada um lida com a compreensão de sistemas complexos. Vamos explorar esses conceitos em detalhes:

Monitoramento

1. Enfoque: O monitoramento é, muitas vezes, mais focado em informações pré-definidas. Ele concentra-se em observar e medir elementos específicos do sistema para garantir que estejam dentro de limites estabelecidos.

2. Reatividade: O monitoramento tradicionalmente responde a perguntas específicas que foram previamente formuladas. Por exemplo, monitorar o uso da CPU ou a disponibilidade de um serviço.

3. Limites: Geralmente, o monitoramento opera dentro de limites estabelecidos para métricas e condições. Quando esses limites são ultrapassados, alertas são acionados.

4. Ferramentas Típicas: Ferramentas de monitoramento incluem soluções como Nagios, Prometheus e Grafana. Elas são projetadas para rastrear e apresentar métricas específicas de maneira clara.

Observabilidade

1. Abordagem abrangente: A observabilidade adota uma abordagem mais holística. Ela busca entender o sistema em sua totalidade, incluindo suas interações e comportamentos complexos.

2. Proatividade: Ao contrário do monitoramento, a observabilidade permite fazer perguntas sobre o sistema que ainda não foram previamente formuladas. Ela permite antecipar problemas e descobrir padrões não explícitos.

3. Contexto e Profundidade: A observabilidade busca fornecer contexto e profundidade. Isso inclui não apenas métricas, mas também logs detalhados, rastreamentos de transações e outros dados que ajudam a compreender o que aconteceu e por quê.

4. Ferramentas Típicas: Ferramentas de observabilidade englobam soluções como Prometheus, Grafana, ELK Stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana) e ferramentas específicas de rastreamento distribuído, como Jaeger ou Zipkin. Essas ferramentas oferecem uma visão mais abrangente do sistema.

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