可用性 on Eric 個人部落格

可用性 on Eric 個人部落格https://chihhung.github.io/Blog/tags/%E5%8F%AF%E7%94%A8%E6%80%A7/Recent content in 可用性 on Eric 個人部落格Hugo -- 0.151.0zh-TWMon, 18 May 2026 00:00:00 +0000非功能性需求設計規格範本（NFR Design Specification Template）https://chihhung.github.io/Blog/posts/%E6%95%99%E5%AD%B8/templates/design/nfr_design_template/Mon, 18 May 2026 00:00:00 +0000https://chihhung.github.io/Blog/posts/%E6%95%99%E5%AD%B8/templates/design/nfr_design_template/<h1 id="非功能性需求設計規格範本nfr-design-specification-template">非功能性需求設計規格範本（NFR Design Specification Template）</h1> <blockquote> <p><strong>適用標準</strong>：ISO/IEC 25010:2023（SQuaRE - 系統與軟體品質模型）、ISO/IEC/IEEE 29148:2018<br> <strong>適用階段</strong>：系統設計階段（Design Phase）<br> <strong>負責角色</strong>：系統架構師（SA）、效能工程師、SRE</p></blockquote> <hr> <h2 id="-章節目錄">📑 章節目錄</h2> <ol> <li><a href="#1-%E6%96%87%E4%BB%B6%E8%B3%87%E8%A8%8A">文件資訊</a></li> <li><a href="#2-%E5%93%81%E8%B3%AA%E5%B1%AC%E6%80%A7%E7%B8%BD%E8%A6%BD">品質屬性總覽</a></li> <li><a href="#3-%E6%95%88%E8%83%BD%E8%A8%AD%E8%A8%88performance">效能設計（Performance）</a></li> <li><a href="#4-%E5%8F%AF%E7%94%A8%E6%80%A7%E8%A8%AD%E8%A8%88availability">可用性設計（Availability）</a></li> <li><a href="#5-%E5%BB%B6%E5%B1%95%E6%80%A7%E8%A8%AD%E8%A8%88scalability">延展性設計（Scalability）</a></li> <li><a href="#6-%E5%8F%AF%E9%9D%A0%E6%80%A7%E8%A8%AD%E8%A8%88reliability">可靠性設計（Reliability）</a></li> <li><a href="#7-%E5%8F%AF%E7%B6%AD%E8%AD%B7%E6%80%A7%E8%A8%AD%E8%A8%88maintainability">可維護性設計（Maintainability）</a></li> <li><a href="#8-%E5%8F%AF%E8%A7%80%E6%B8%AC%E6%80%A7%E8%A8%AD%E8%A8%88observability">可觀測性設計（Observability）</a></li> <li><a href="#9-%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%80%A7%E8%A8%AD%E8%A8%88security">安全性設計（Security）</a></li> <li><a href="#10-%E7%9B%B8%E5%AE%B9%E6%80%A7%E8%A8%AD%E8%A8%88compatibility">相容性設計（Compatibility）</a></li> <li><a href="#11-%E9%A9%97%E8%AD%89%E8%88%87%E6%B8%AC%E8%A9%A6%E7%AD%96%E7%95%A5">驗證與測試策略</a></li> </ol> <hr> <h2 id="-範本">📝 範本</h2> <hr> <h3 id="1-文件資訊">1. 文件資訊</h3> <table> <thead> <tr> <th>項目</th> <th>內容</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td><strong>文件名稱</strong></td> <td>[系統名稱] 非功能性需求設計規格</td> </tr> <tr> <td><strong>文件編號</strong></td> <td>[專案代碼]-NFR-[版本號]</td> </tr> <tr> <td><strong>版本</strong></td> <td>v[X.Y]</td> </tr> <tr> <td><strong>建立日期</strong></td> <td>[YYYY-MM-DD]</td> </tr> <tr> <td><strong>撰寫者</strong></td> <td>[SA 姓名]</td> </tr> <tr> <td><strong>審核者</strong></td> <td>[技術主管]</td> </tr> </tbody> </table> <hr> <h3 id="2-品質屬性總覽">2. 品質屬性總覽</h3> <blockquote> <p>依 ISO/IEC 25010:2023 品質模型分類</p></blockquote> <table> <thead> <tr> <th>品質屬性</th> <th>子特性</th> <th>目標等級</th> <th>優先級</th> <th>驗證方式</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>效能效率</td> <td>時間行為、資源利用、容量</td> <td>[目標]</td> <td>[High/Med/Low]</td> <td>[效能測試]</td> </tr> <tr> <td>可用性</td> <td>成熟度、容錯性、可恢復性</td> <td>[目標]</td> <td>[High/Med/Low]</td> <td>[HA 測試]</td> </tr> <tr> <td>延展性</td> <td>水平/垂直擴展能力</td> <td>[目標]</td> <td>[High/Med/Low]</td> <td>[負載測試]</td> </tr> <tr> <td>可靠性</td> <td>容錯、一致性</td> <td>[目標]</td> <td>[High/Med/Low]</td> <td>[Chaos 測試]</td> </tr> <tr> <td>可維護性</td> <td>模組化、可測試性、可修改性</td> <td>[目標]</td> <td>[High/Med/Low]</td> <td>[Code Review]</td> </tr> <tr> <td>安全性</td> <td>機密性、完整性、可用性</td> <td>[目標]</td> <td>[High/Med/Low]</td> <td>[安全測試]</td> </tr> <tr> <td>相容性</td> <td>瀏覽器、裝置、整合</td> <td>[目標]</td> <td>[High/Med/Low]</td> <td>[相容測試]</td> </tr> </tbody> </table> <hr> <h3 id="3-效能設計performance">3. 效能設計（Performance）</h3> <h4 id="31-效能目標">3.1 效能目標</h4> <table> <thead> <tr> <th>指標</th> <th>日常目標</th> <th>尖峰目標</th> <th>測量方式</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>回應時間（P50）</td> <td>< [N]ms</td> <td>< [N]ms</td> <td>APM / Load test</td> </tr> <tr> <td>回應時間（P95）</td> <td>< [N]ms</td> <td>< [N]ms</td> <td>APM / Load test</td> </tr> <tr> <td>回應時間（P99）</td> <td>< [N]ms</td> <td>< [N]ms</td> <td>APM / Load test</td> </tr> <tr> <td>吞吐量（TPS）</td> <td>≥ [N]</td> <td>≥ [N]</td> <td>Load test</td> </tr> <tr> <td>並發用戶</td> <td>[N]</td> <td>[N]</td> <td>Load test</td> </tr> <tr> <td>錯誤率</td> <td>< [N]%</td> <td>< [N]%</td> <td>Monitoring</td> </tr> </tbody> </table> <h4 id="32-效能設計策略">3.2 效能設計策略</h4> <table> <thead> <tr> <th>策略</th> <th>適用場景</th> <th>設計方案</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>快取</td> <td>[高頻讀取、低頻更新]</td> <td>[快取層級/策略/TTL]</td> </tr> <tr> <td>非同步處理</td> <td>[非即時、耗時任務]</td> <td>[Message Queue + Worker]</td> </tr> <tr> <td>連接池</td> <td>[DB/HTTP 連線]</td> <td>[Pool size + timeout 設定]</td> </tr> <tr> <td>分頁查詢</td> <td>[大量資料列表]</td> <td>[Cursor-based / Offset pagination]</td> </tr> <tr> <td>批次處理</td> <td>[大量寫入]</td> <td>[Batch size + 排程策略]</td> </tr> <tr> <td>CDN</td> <td>[靜態資源]</td> <td>[CDN provider + cache policy]</td> </tr> </tbody> </table> <h4 id="33-效能預算performance-budget">3.3 效能預算（Performance Budget）</h4> <table> <thead> <tr> <th>資源</th> <th>預算</th> <th>目前值</th> <th>狀態</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>首頁載入（FCP）</td> <td>< [N]s</td> <td>[N]s</td> <td>[✅/⚠️/❌]</td> </tr> <tr> <td>最大內容繪製（LCP）</td> <td>< [N]s</td> <td>[N]s</td> <td>[✅/⚠️/❌]</td> </tr> <tr> <td>累計版面偏移（CLS）</td> <td>< [N]</td> <td>[N]</td> <td>[✅/⚠️/❌]</td> </tr> <tr> <td>互動至下一次繪製（INP）</td> <td>< [N]ms</td> <td>[N]ms</td> <td>[✅/⚠️/❌]</td> </tr> <tr> <td>JS Bundle Size</td> <td>< [N]KB</td> <td>[N]KB</td> <td>[✅/⚠️/❌]</td> </tr> <tr> <td>API Response Size</td> <td>< [N]KB (avg)</td> <td>[N]KB</td> <td>[✅/⚠️/❌]</td> </tr> </tbody> </table> <hr> <h3 id="4-可用性設計availability">4. 可用性設計（Availability）</h3> <h4 id="41-sla-定義">4.1 SLA 定義</h4> <table> <thead> <tr> <th>服務</th> <th>SLA 目標</th> <th>允許停機/月</th> <th>計算方式</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>[核心服務]</td> <td>[99.9%]</td> <td>[~43.8 min]</td> <td>Uptime / Total time</td> </tr> <tr> <td>[次要服務]</td> <td>[99.5%]</td> <td>[~3.6 hr]</td> <td></td> </tr> <tr> <td>[背景服務]</td> <td>[99.0%]</td> <td>[~7.3 hr]</td> <td></td> </tr> </tbody> </table> <h4 id="42-高可用設計">4.2 高可用設計</h4> <table> <thead> <tr> <th>元件</th> <th>HA 模式</th> <th>Failover 時間</th> <th>健康檢查</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>[元件]</td> <td>[Active-Active / Active-Passive / N+1]</td> <td>[N]s</td> <td>[HTTP/TCP/Custom]</td> </tr> </tbody> </table> <h4 id="43-停機策略">4.3 停機策略</h4> <table> <thead> <tr> <th>停機類型</th> <th>通知時間</th> <th>持續時間</th> <th>影響範圍</th> <th>核准</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>計畫性維護</td> <td>[N 天前]</td> <td>[N hr]</td> <td>[描述]</td> <td>[PM/業務]</td> </tr> <tr> <td>緊急修復</td> <td>[即時]</td> <td>[N hr]</td> <td>[描述]</td> <td>[Tech Lead]</td> </tr> </tbody> </table> <hr> <h3 id="5-延展性設計scalability">5. 延展性設計（Scalability）</h3> <h4 id="51-擴展策略">5.1 擴展策略</h4> <table> <thead> <tr> <th>維度</th> <th>策略</th> <th>設計</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>水平擴展（Scale-Out）</td> <td>[無狀態 + Load Balancer]</td> <td>[Auto-scaling rules]</td> </tr> <tr> <td>垂直擴展（Scale-Up）</td> <td>[資料庫 / 特殊運算]</td> <td>[上限與遷移計畫]</td> </tr> <tr> <td>資料擴展</td> <td>[分區 / Sharding]</td> <td>[分區策略]</td> </tr> </tbody> </table> <h4 id="52-容量規劃">5.2 容量規劃</h4> <table> <thead> <tr> <th>時間軸</th> <th>預估用戶</th> <th>預估資料量</th> <th>預估 TPS</th> <th>對應架構</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>上線</td> <td>[N]</td> <td>[N] GB</td> <td>[N]</td> <td>[架構描述]</td> </tr> <tr> <td>6 個月</td> <td>[N]</td> <td>[N] GB</td> <td>[N]</td> <td>[是否需擴展]</td> </tr> <tr> <td>1 年</td> <td>[N]</td> <td>[N] GB</td> <td>[N]</td> <td>[擴展方案]</td> </tr> <tr> <td>3 年</td> <td>[N]</td> <td>[N] GB</td> <td>[N]</td> <td>[重大架構變更?]</td> </tr> </tbody> </table> <hr> <h3 id="6-可靠性設計reliability">6. 可靠性設計（Reliability）</h3> <h4 id="61-容錯設計">6.1 容錯設計</h4> <table> <thead> <tr> <th>故障場景</th> <th>影響</th> <th>容錯機制</th> <th>降級方案</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>[單節點故障]</td> <td>[描述]</td> <td>[自動 failover]</td> <td>[N/A]</td> </tr> <tr> <td>[DB 連線失敗]</td> <td>[描述]</td> <td>[Circuit Breaker]</td> <td>[顯示快取資料]</td> </tr> <tr> <td>[外部 API 超時]</td> <td>[描述]</td> <td>[Retry + Timeout]</td> <td>[預設值/離線模式]</td> </tr> <tr> <td>[整個 AZ 故障]</td> <td>[描述]</td> <td>[Multi-AZ 部署]</td> <td>[部分功能降級]</td> </tr> </tbody> </table> <h4 id="62-circuit-breaker-設計">6.2 Circuit Breaker 設計</h4> <table> <thead> <tr> <th>服務</th> <th>Open 條件</th> <th>Half-Open 條件</th> <th>Close 條件</th> <th>Fallback</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>[服務]</td> <td>[N 次失敗 in M 秒]</td> <td>[N 秒後]</td> <td>[N 次成功]</td> <td>[降級方案]</td> </tr> </tbody> </table> <h4 id="63-retry-策略">6.3 Retry 策略</h4> <table> <thead> <tr> <th>場景</th> <th>最大重試</th> <th>退避策略</th> <th>可重試條件</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>[HTTP call]</td> <td>[N] 次</td> <td>[Exponential backoff + jitter]</td> <td>[5xx, timeout, network error]</td> </tr> <tr> <td>[DB operation]</td> <td>[N] 次</td> <td>[Fixed interval]</td> <td>[Deadlock, connection lost]</td> </tr> </tbody> </table> <hr> <h3 id="7-可維護性設計maintainability">7. 可維護性設計（Maintainability）</h3> <table> <thead> <tr> <th>品質指標</th> <th>目標</th> <th>度量方式</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>程式碼覆蓋率</td> <td>≥ [N]%</td> <td>[CI/CD report]</td> </tr> <tr> <td>技術債指標</td> <td>[SQALE ≤ N days]</td> <td>[SonarQube]</td> </tr> <tr> <td>模組耦合度</td> <td>[低耦合]</td> <td>[Architecture fitness test]</td> </tr> <tr> <td>部署頻率</td> <td>[≥ N 次/週]</td> <td>[CI/CD metrics]</td> </tr> <tr> <td>修復前置時間</td> <td>[< N hr]</td> <td>[DORA metrics]</td> </tr> </tbody> </table> <hr> <h3 id="8-可觀測性設計observability">8. 可觀測性設計（Observability）</h3> <h4 id="81-三大支柱">8.1 三大支柱</h4> <table> <thead> <tr> <th>支柱</th> <th>工具</th> <th>設計</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>Metrics</td> <td>[Prometheus / CloudWatch]</td> <td>[RED + USE metrics]</td> </tr> <tr> <td>Logging</td> <td>[ELK / Loki]</td> <td>[Structured JSON, correlation ID]</td> </tr> <tr> <td>Tracing</td> <td>[Jaeger / Zipkin / OTEL]</td> <td>[Distributed tracing, 100% sampling for errors]</td> </tr> </tbody> </table> <h4 id="82-slislo-定義">8.2 SLI/SLO 定義</h4> <table> <thead> <tr> <th>SLI（指標）</th> <th>SLO（目標）</th> <th>計算方式</th> <th>告警閾值</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>Availability</td> <td>[99.9%]</td> <td>successful requests / total requests</td> <td>< 99.8% → Warning</td> </tr> <tr> <td>Latency (P95)</td> <td>[< 200ms]</td> <td>histogram_quantile(0.95)</td> <td>> 300ms → Warning</td> </tr> <tr> <td>Error Rate</td> <td>[< 0.1%]</td> <td>5xx / total requests</td> <td>> 1% → Critical</td> </tr> <tr> <td>Throughput</td> <td>[≥ N TPS]</td> <td>rate(requests_total[5m])</td> <td>< N*0.7 → Warning</td> </tr> </tbody> </table> <hr> <h3 id="9-安全性設計security">9. 安全性設計（Security）</h3> <blockquote> <p>詳見安全設計文件（SecurityDesign_Template.md），此處僅摘要 NFR 指標</p>