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Fundamentos de Resiliência no Amazon EKS: Como projetar workloads tolerantes a falhas em produção

A resiliência é um dos pilares fundamentais da arquitetura moderna em nuvem. Em ambientes distribuídos, falhas são inevitáveis — nós caem, Pods travam, redes apresentam latência e picos de carga acontecem de forma imprevisível.
Por isso, quando falamos em aplicações críticas rodando em Kubernetes, é indispensável pensar em tolerância a falhas, auto-recuperação, observabilidade e automação.

O Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS), ao combinar a flexibilidade do Kubernetes com a robustez da infraestrutura da AWS, oferece um ecossistema poderoso para construir sistemas resilientes.
Mas a resiliência não é automática — ela precisa ser projetada.

🎯 1. O que é Resiliência no Contexto de Kubernetes e EKS?

Resiliência é a capacidade de um sistema:

  • continuar operando mesmo diante de falhas
  • recuperar-se automaticamente
  • degradar de maneira controlada
  • manter confiabilidade e disponibilidade

No Kubernetes/EKS, isso se traduz em:

  • multi-AZ
  • autoscaling
  • readiness e liveness probes
  • limites de recursos
  • rollouts seguros
  • automação de autoscaling da infraestrutura

Resiliência não significa não falhar, mas falhar com graça.

🏗️ 2. Arquitetura Multi-AZ e Auto-Healing

O EKS simplifica a criação de clusters distribuídos por múltiplas zonas de disponibilidade, reduzindo drasticamente o risco de interrupção.

Por que isso é importante?

  • Uma AZ pode falhar → seus Pods continuam funcionando em outras.
  • Interrupções de nós são automaticamente tratadas via: - Managed Node Groups auto-recovery - Auto-healing do Kubernetes

Boas práticas

🔧 3. Probes: Garantindo Saúde da Aplicação

As probes são essenciais para resiliência.

Liveness Probe

Detecte travamentos.
Se falhar → Kubernetes reinicia o Pod.

Readiness Probe

Defina quando o Pod está pronto para receber tráfego.

Startup Probe

Evite falsos positivos de liveness em aplicações lentas para iniciar.

Boas práticas

  • Sempre definir healthchecks adequados
  • Nunca usar a mesma URL para readiness e liveness
  • Ajustar tempos: initialDelay, timeout, period

📦 4. Requests, Limits e QoS

Grande parte dos incidentes em clusters vêm de uso incorreto de recursos, como:

  • consumo excessivo de memória
  • uso intensivo de CPU
  • OOMKills
  • throttling

Requests

Quantidade mínima necessária.

Limits

Máximo permitido para o Pod.

QoS

  • Guaranteed
  • Burstable
  • BestEffort

Boas práticas

  • Sempre definir requests e limits
  • Monitorar OOMKills e throttling
  • Avaliar Vertical Pod Autoscaler em clusters maduros

📈 5. Autoscaling: HPA, Karpenter e EKS Auto Mode

Resiliência também envolve adaptação automática.

HPA (Horizontal Pod Autoscaler)

Escala Pods com base em:

  • CPU
  • Memória
  • Latência
  • Métricas customizadas (Prometheus)

Infraestrutura: Karpenter ou EKS Auto Mode

Karpenter provê provisionamento inteligente.
EKS Auto Mode leva isso ao próximo nível:

  • Provisionamento automático baseado nos Pods
  • Multi-AZ
  • Zero configuração de node groups
  • Alta resiliência + redução de custo

Boas práticas

  • Usar HPA + Auto Mode/Karpenter
  • Configurar Pod Disruption Budgets
  • Garantir readiness antes de receber tráfego

🔄 6. Implantação Resiliente: Rolling, Blue/Green e Canary
Rolling Update

Atualização gradual sem downtime.

Blue/Green

Versão nova só recebe tráfego quando validada.

Canary

Tráfego gradual para nova versão baseado em métricas.

Ferramentas recomendadas:

  • Argo Rollouts
  • AWS App Mesh
  • NGINX Ingress Controller

Boas práticas

  • Evitar breaking changes
  • Usar feature flags
  • Monitorar cada etapa do rollout

🧪 7. Testes de Resiliência: Caos, Carga e Funcionais
Chaos Engineering

Ferramentas:

  • ChaosMesh
  • LitmusChaos
  • AWS Fault Injection Simulator

Cenários comuns:

  • Falha de nó
  • Falha de Pod
  • Perda de rede
  • Latência artificial

Testes de Carga

  • K6
  • Locust
  • Artillery

Testes Funcionais

  • Robot Framework
  • Postman/Newman
  • Cypress (front)

Por que isso importa?

Revela:

  • gargalos
  • comportamentos inesperados
  • falta de tolerância a falhas

📊 8. Observabilidade para Resiliência

Sem visibilidade, não há resiliência.

Métricas

  • Prometheus
  • CloudWatch
  • OpenTelemetry

Logs

  • Fluent Bit
  • CloudWatch Logs
  • OpenSearch

Traces

  • X-Ray
  • Jaeger
  • Tempo (Grafana)

Boas práticas

  • Criar métricas de SLO (latência, erros)
  • Dashboards dedicados para Pods, Nodes, Deployments
  • Alertas automáticos com CloudWatch ou Alertmanager

🛣️ 9. Padrões Fundamentais para Resiliência no Kubernetes

- Pod Disruption Budget (PDB)
- Pod Affinity/Anti-Affinity
- Topology Spread Constraints
- Retry + Exponential Backoff
- Circuit Breaker
- Idempotência
- Timeouts bem definidos

Esses padrões evitam:

  • cascatas de falhas
  • saturação de recursos
  • degradação global do serviço

🎯 10. Conclusão

O EKS fornece uma base robusta, mas a resiliência depende de:

  • padrões arquiteturais
  • práticas operacionais
  • observabilidade
  • testes contínuos
  • cultura DevOps
  • automação inteligente

Ao aplicar esses fundamentos, você obtém aplicações que:

- toleram falhas
- escala automaticamente
- recuperam-se sem intervenção humana
- entregam confiabilidade em produção

Resiliência é uma disciplina, não uma configuração.

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