مفاضلات كفاءة الأداء
يعد حمل العمل الذي يلبي أهداف الأداء الخاصة به دون الإفراط في التوفير فعالا. الهدف من كفاءة الأداء هو الحصول على عرض كاف للتعامل مع الطلب في جميع الأوقات. تتضمن الاستراتيجيات الرئيسية لكفاءة الأداء الاستخدام السليم لتحسينات التعليمات البرمجية وأنماط التصميم وتخطيط السعة والتحجيم. تدعم أهداف الأداء الواضحة والاختبار هذه الركيزة.
أثناء عملية التفاوض على أهداف أداء حمل العمل وتصميم حمل عمل لكفاءة الأداء، من المهم أن تكون على دراية بكيفية تأثير مبادئ تصميم كفاءة الأداء والتوصيات الواردة في قائمة التحقق من مراجعة التصميم لكفاءة الأداء على أهداف التحسين للركائز الأخرى. وقد تفيد بعض قرارات كفاءة الأداء بعض الركائز ولكنها تشكل مفاضلات للآخرين. تسرد هذه المقالة أمثلة على المفاضلات التي قد يواجهها فريق حمل العمل عند تصميم بنية حمل العمل وعملياته لكفاءة الأداء.
مفاضلات كفاءة الأداء مع الموثوقية
المفاضلة: انخفاض النسخ المتماثل وزيادة الكثافة. حجر الزاوية للموثوقية هو ضمان المرونة باستخدام النسخ المتماثل والحد من نصف قطر الانفجار من الأعطال.
يلبي حمل العمل الذي يحقق الكفاءة عن طريق تأخير التحجيم حتى اللحظة المسؤولة الأخيرة الطلب بشكل وثيق ولكنه عرضة لفشل العقدة غير المتوقعة وتأخيرات التحجيم.
يمكن أن يستخدم دمج موارد حمل العمل السعة الزائدة ويحسن الكفاءة. ومع ذلك، فإنه يزيد من نصف قطر الانفجار لخلل في المكون المشترك أو النظام الأساسي للتطبيق.
يمكن أن يؤدي التحجيم أو التحجيم لتقليل السعة الفائضة إلى ترك حمل العمل ناقص التوفير أثناء ارتفاعات الاستخدام، ما يؤدي إلى انقطاع الخدمة بسبب عدم كفاية العرض.
يؤدي استخدام التحجيم التلقائي لموازنة عرض حمل العمل مع الطلب إلى حدوث تغير في طبولوجيا حمل العمل ويضيف مكونا يجب أن يعمل بشكل صحيح حتى يكون النظام موثوقا به. يؤدي التحجيم التلقائي إلى تشغيل المزيد من أحداث دورة حياة التطبيق، مثل البدء والإيقاف.
يساعد تقسيم البيانات وتقسيمها على تجنب مشكلات الأداء في مجموعات البيانات الكبيرة أو التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر. ومع ذلك، فإن تنفيذ هذه الأنماط يزيد من التعقيد لأنه يجب الحفاظ على الاتساق (في نهاية المطاف) عبر موارد إضافية.
يمكن أن يؤدي نشر تكرار البيانات لأنماط الوصول المحسنة إلى تحسين الأداء، ولكنه يقدم تعقيدا لأنه يجب الحفاظ على مزامنة التمثيلات المتعددة للبيانات.
تتطلب أنماط تصميم السحابة التي تركز على الأداء في بعض الأحيان إدخال مكونات إضافية. يزيد استخدام هذه المكونات من مساحة سطح حمل العمل. ثم يجب أن تكون المكونات نفسها موثوقة للحفاظ على موثوقية حمل العمل بأكمله. تتضمن الأمثلة ما يلي:
- ناقل رسائل لتسوية التحميل، والذي يقدم مكونا بالغ الأهمية وذات حالة.
- موازن تحميل للنسخ المتماثلة ذات التحجيم التلقائي، والذي يتطلب عملية موثوقة وتجنيد النسخ المتماثلة.
- إلغاء تحميل البيانات إلى ذاكرات التخزين المؤقت، ما يتطلب أساليب موثوقة لإبطال ذاكرة التخزين المؤقت.
يحمل اختبار الأداء في البيئات النشطة، مثل استخدام المعاملات الاصطناعية، خطر التسبب في أعطال بسبب إجراءات الاختبار أو التكوينات.
يجب وضع علامة على أحمال العمل باستخدام نظام مراقبة أداء التطبيق (APM) الذي يمكن الفرق من التعلم من البيئات النشطة. يتم تثبيت أدوات APM وتكوينها في التعليمات البرمجية للتطبيق أو في بيئة الاستضافة. يمكن أن يؤدي الاستخدام غير السليم أو تجاوز القيود أو التكوين الخاطئ للأداة إلى تعريض وظائفها وصيانتها للخطر، مما قد يقوض الموثوقية.
مفاضلات كفاءة الأداء مع الأمان
تتمثل إحدى استراتيجية تحسين الأداء في إزالة المكونات أو العمليات التي تساهم في التأخير في التدفق أو تجاوزها، خاصة عندما لا يكون وقت المعالجة مبررا. ومع ذلك، يمكن لهذه الاستراتيجية أن تعرض الأمن للخطر وينبغي أن تكون مصحوبة بتحليل شامل للمخاطر. خذ الأمثلة التالية بعين الاعتبار:
تؤدي إزالة التشفير أثناء النقل أو الثبات لتحسين سرعات النقل إلى تعريض البيانات لانتهاكات محتملة للتكامل أو السرية.
يمكن أن تؤدي إزالة أدوات فحص الأمان أو فحصها أو تقليلها لتقليل أوقات المعالجة إلى تعريض السرية أو التكامل أو التوفر الذي تحميه هذه الأدوات للخطر.
يمكن أن يؤدي تقليل تكرار التصحيح الأمني للحد من تأثير الأداء إلى ترك حمل العمل أكثر عرضة للتهديدات الناشئة.
يمكن أن تسمح إزالة قواعد جدار الحماية من تدفقات الشبكة لتحسين زمن انتقال الشبكة بالاتصال غير المرغوب فيه.
قد يؤدي تقليل التحقق من صحة البيانات لمعالجة البيانات بشكل أسرع إلى اختراق تكامل البيانات، خاصة إذا كانت المدخلات ضارة.
استخدام إدخال أقل في خوارزميات التشفير أو التجزئة، على سبيل المثال، على متجه التهيئة (IV)، هو أكثر كفاءة ولكنه يجعل التشفير أسهل في التكسير.
تتطلب أنماط تصميم السحابة التي تركز على الأداء في بعض الأحيان إدخال مكونات إضافية. تزيد هذه المكونات من مساحة سطح حمل العمل. يجب تأمين المكونات الجديدة، ربما بطرق لم يتم استخدامها بالفعل في النظام، وغالبا ما تزيد من نطاق التوافق. ضع في اعتبارك هذه المكونات المضافة بشكل شائع:
ناقل رسائل لتسوية التحميل
موازن تحميل للنسخ المتماثلة ذات التحجيم التلقائي
إلغاء تحميل البيانات إلى ذاكرات التخزين المؤقت أو شبكات تسليم التطبيقات أو شبكات تسليم المحتوى
إلغاء تحميل المعالجة إلى وظائف الخلفية أو حتى حساب العميل
وتقاسم الموارد هو نهج لتحسين الكفاءة. يزيد من الكثافة لتحسين استخدام السعة. تتضمن الأمثلة سيناريوهات تعدد المستأجرين أو الجمع بين التطبيقات المتباينة في بنية على نظام أساسي شائع للتطبيق. يمكن أن تؤدي الكثافة المتزايدة إلى المخاوف الأمنية التالية:
زيادة خطر الحركة الجانبية غير المصرح بها من مستأجر إلى آخر.
هوية حمل العمل المشتركة التي تنتهك مبدأ أقل الامتيازات وتحجب مسارات التدقيق الفردية في سجلات الوصول.
عناصر التحكم في أمان المحيط، على سبيل المثال قواعد الشبكة، التي يتم تقليلها لتغطية جميع المكونات ذات الموقع المشترك، ما يمنح المكونات الفردية وصولا أكثر من اللازم.
اختراق مضيف النظام الأساسي للتطبيق أو مكون فردي بسبب نصف قطر انفجار أكبر. تحدث هذه الزيادة بسبب سهولة الوصول إلى المكونات ذات الموقع المشترك.
المشاركة في تحديد موقع مكونات متباينة تؤدي إلى المزيد من المكونات في نطاق التوافق بسبب مضيفها المشترك.
مفاضلات كفاءة الأداء مع تحسين التكلفة
يعد التوفير الزائد خطرا عندما تحاول الفرق التخفيف من مشكلات الأداء في حمل العمل. تتضمن بعض الأسباب الشائعة للإفراط في التوفير ما يلي:
- تم إساءة الحكم على تخطيط السعة الأولية لأن الفريق ركز فقط على تقديرات ذروة الحمل، وإهمال استراتيجيات صقل الذروة في تصميم حمل العمل.
- تحجيم مورد لأعلى أو خارج أثناء خطوة استكشاف الأخطاء وإصلاحها للاستجابة للحوادث.
يمكن تكوين التحجيم التلقائي بشكل خاطئ. تتضمن بعض الأمثلة على التحجيم التلقائي الذي تم تكوينه بشكل خاطئ ما يلي:
- يمكن أن يؤدي التوسع مع الحد الأدنى من التغييرات في الطلب أو فترة التهدئة الممتدة إلى تحمل تكلفة أكثر مما يتطلبه الطلب.
- يمكن أن يؤدي استخدام التحجيم التلقائي دون حد أعلى محدد إلى نمو غير خاضع للرقابة بسبب أعطال النظام أو إساءة الاستخدام وتجاوز متطلبات حمل العمل المتوقعة.
يمكن أن يؤدي التوسع إلى مناطق متعددة إلى تحسين الأداء من خلال تقريب أحمال العمل من المستخدم ويمكنه تجنب قيود سعة الموارد المؤقتة. ومع ذلك، فإنه يضيف أيضا التعقيد وازدواجية الموارد.
تتطلب أنماط تصميم السحابة التي تركز على الأداء في بعض الأحيان إدخال مكونات إضافية. عادة ما تؤدي هذه المكونات الإضافية إلى زيادة التكلفة الإجمالية لحمل العمل. على سبيل المثال، قد تقوم بتضمين ناقل رسائل لتسوية التحميل أو إلغاء تحميل المهام إلى تطبيق أو شبكة تسليم محتوى لأوقات استجابة محسنة.
يسمح تجزئة الموارد لأجزاء مختلفة من حمل العمل بخصائص أداء مميزة، ما يتيح ضبطا مستقلا لكل مقطع. ومع ذلك، يمكن أن تزيد من تكاليف الملكية الإجمالية لأنها تتطلب مقاطع محسنة متعددة بدلا من مكون واحد معمم.
يمكن أن تساعد الخدمات المتميزة ووحدات SKU حمل العمل على تحقيق أهداف الأداء. عادة ما تكلف هذه الخدمات أكثر ويمكن أن توفر ميزات إضافية. قد تكون غير مستغلة بشكل صحيح إذا لم يتم استخدام العديد من الميزات المتميزة خصيصا لتحقيق أهداف الأداء.
يتطلب حمل العمل المنفذ بيانات تتبع الاستخدام لقابلية الملاحظة التي يجب نقلها وتخزينها. يمكن أن تؤدي زيادة بيانات تتبع الاستخدام للأداء التي يتم جمعها إلى زيادة تكلفة نقل بيانات تتبع الاستخدام وتخزينها.
تضيف أنشطة اختبار الأداء تكاليف غير مقترنة بقيمة نظام الإنتاج. تتضمن أمثلة تكاليف اختبار الأداء ما يلي:
- إنشاء مثيل للبيئات المخصصة للاختبارات التي تركز على الأداء.
- استخدام أدوات الأداء المتخصصة.
- قضاء الوقت لإجراء الاختبارات.
يضيف تدريب أعضاء الفريق على مهام تحسين الأداء المتخصصة أو الدفع مقابل خدمات ضبط الأداء إلى تكلفة حمل العمل.
مفاضلات كفاءة الأداء مع التميز التشغيلي
يقلل تقليل حجم السجل والقياس لتقليل وقت المعالجة المستغرق في جمع بيانات تتبع الاستخدام بدلا من المهام الأخرى من إمكانية المراقبة العامة للنظام. تتضمن بعض الأمثلة على انخفاض إمكانية الملاحظة الناتجة ما يلي:
- يحد من نقاط البيانات المستخدمة لإنشاء تنبيهات ذات معنى.
- ويؤدي ذلك إلى وجود فجوات في تغطية أنشطة الاستجابة للحوادث.
- فهو يحد من إمكانية الملاحظة في التفاعلات والحدود الحساسة للأمان أو الحساسة للتوافق.
عند تنفيذ أنماط تصميم الأداء، غالبا ما يزداد تعقيد حمل العمل. تتم إضافة المكونات إلى التدفقات الهامة. يجب أن تتضمن استراتيجية مراقبة حمل العمل ومراقبة الأداء تلك المكونات. عندما يمتد التدفق عبر مكونات متعددة أو حدود تطبيق، يزداد تعقيد مراقبة أداء هذا التدفق. يجب ربط أداء التدفق عبر جميع المكونات المترابطة.
يؤدي تحسين كفاءة الأداء عن طريق زيادة الكثافة إلى رفع المخاطر في المهام التشغيلية. يمكن أن يكون لخطأ في عملية واحدة نصف قطر انفجار كبير.
مع تنفيذ أنماط تصميم الأداء، فإنها تؤثر على الإجراءات التشغيلية مثل النسخ الاحتياطية والتناوب الرئيسي واستراتيجيات الاسترداد. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي تقسيم البيانات وتقسيمها إلى تعقيد المهام الروتينية عندما تحاول الفرق التأكد من أن هذه المهام لا تؤثر على تناسق البيانات.
يحدد إجراء تحليل السبب الجذري لمشكلات الأداء أوجه القصور في العمليات أو التطبيقات التي تتطلب التصحيح. يجب أن يعتبر الفريق التمرين فرصة تعلم. إذا تم إلقاء اللوم على أعضاء الفريق على القضايا، يمكن أن تتأثر الروح المعنوية.
يمكن أن تؤثر العمليات الروتينية والمخصصة على أداء حمل العمل. غالبا ما يعتبر من الأفضل تنفيذ هذه الأنشطة خلال ساعات خارج أوقات الذروة. ومع ذلك، يمكن أن تكون ساعات خارج أوقات الذروة غير مريحة أو خارج الساعات العادية لأعضاء الفريق المسؤولين عن هذه المهام أو المهرة فيها.
الروابط ذات الصلة
استكشف المقايضات للركائز الأخرى: