High-level visualization of complex cloud-native SLOs

Abstract

High Level Service Level Objectives (HL-SLOs) ermöglichen es Geschäfts- und Softwareanforderungen auf messbare Leistungskennzahlen abzubilden. Idealerweise werden diese während der Designphase eines Softwaresystems definiert und über dessen Lebenszyklus von den zuständigen Stakeholdern weiterentwickelt. Es gibt Frameworks, die es ermöglichen HL-SLOs zu designen. Jedes davon stellt allerdings unüberwindbare Hürden an viele Stakeholder, die eine Teilnahme an diesem Prozess verhindern.In dieser Arbeit präsentieren wir eine Methodik, die es verschieden Stakeholdern erlaubt am Designprozess von HL-SLOs teilzuhaben. Wir entwickeln dafür einen UI Prototyp namens “SLO Compass”. Dieser visualisiert HL-SLOs einer Applikation und deren Beziehung zu der referenzierten Komponente, sowie der verwendeten Elastizitätsstrategie in Form eines Graphen. SLO Compass ermöglicht es jedem Stakeholder eines Softwareprojekts HL-SLOs zu definieren, zu überwachen und fortlaufend zu entwickeln.Wir nutzen das Polaris Framework, um Controller zu deployen, die die existierenden HLSLOs regelmäßig auswerten und, basierend auf deren Compliance, Elastizitätsstrategien aufrufen. Das Ergebnis der von Polaris ausgeführten Operationen wird visualisiert, um eine einfache Überwachung der HL-SLOs durch die Stakeholder zu ermöglichen.Die UI wird im Rahmen einer Fallstudie an der TU Wien ausgewertet. Dabei wurden hervorragende Ergebnisse erzielt. Diese zeigen, dass SLO Compass einfach zu bedienen ist und kein tiefgreifendes technisches Wissen benötigt. Die Applikation bringt erhebliche Vorteile für verschiedenste Stakeholder im Umgang mit HL-SLOs. Unsere UI ermöglicht es dadurch allen möglichen Stakeholdern am Designprozess von HL-SLOs teilzuhaben und diese über den gesamten Lebenszyklus der Applikation weiterzuentwickeln.

High Level Service Level Objectives (HL-SLOs) enable the mapping of business and application requirements to measurable performance indicators. Ideally, they are defined during the design phase of an application and continuously evolved during its life-cycle by the responsible stakeholders. The currently existing frameworks for designing HL-SLOs, however, pose many challenges that effectively prevent stakeholders from taking part in this process. To this end, we propose a methodology that enables stakeholders to participate in the design process of HL-SLOs. We design a UI prototype called “SLO Compass” that uses a graph view to visualize the HL-SLOs of an application and their relationship to their respective target components and elasticity strategies. SLO Compass enables any stakeholder involved in a software project to define, monitor, and continuously evolve HL-SLOs. We utilize the Polaris Framework to deploy controllers that regularly evaluate the HL-SLOs defined by the stakeholders and execute elasticity strategies based on their compliance. The outcome of the actions performed by Polaris is visualized in a way that enables easy monitoring of HL-SLOs for all stakeholders. The UI is evaluated by performing a case study at TU Wien, where we obtained outstanding results. The results show that SLO Compass is easy to use and does not require a deeper technical knowledge. It provides a lot of benefits for all types of stakeholders when working with HL-SLOs. Therefore, our UI successfully enables any stakeholder to participate in the design process of HL-SLOs and continuously evolve their HL-SLOs during the life-cycle of the application.