un — ज्यामिति से संबंधित देखभाला & क्षमता

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प्रत्येक PoP के लिए योजना का एक क्षेत्र

वोरोनोई टेसलेशन

N बिंदु (PoPs: उपस्थिति के बिंदु) को योजना पर रखें। क्षेत्र रेखांकन ऐसे कि प्रत्येक योजना का प्रत्येक बिंदु अपने PoP के सबसे निकट के लिए आवंटित होता है। परिणाम N कोशिकाओं में योजना का विभाजन होता है, एक प्रति PoP, प्रत्येक को अपने PoP के करीब के सभी बिंदुओं को दूसरे के करीब के बिंदुओं के लिए।

CDN ज्यामिति: प्रत्येक यूजर के अनुरोध को निकटतम PoP के लिए रूट होता है। प्रत्येक PoP का क्षेत्र योजना के भूगोलिक प्लेन का एक भाग होता है। कोशिका के सीमा रेखा संबंधित पड़ोसी PoPs के बीच लाइनों के मध्य-बिंदु के लंबवत रेखांकन होती हैं।

ज्यामितीय पढ़ने:

- एक PoP जोड़ने से इसके पड़ोसियों की कोशिकाओं को सिकुड़ता है (और एक नई कोशिका बनाई जाती है)

- एक PoP हटाने से इसकी कोशिका को पड़ोसियों को वितरित करना पड़ता है (क्षमता का स्प्रे पड़ोसियों में)

- एक यूजर कोशिका सीमा के पास होने पर लोड-बैलेंसिंग के बदलाव के साथ PoPs के बीच फ्लिप कर सकता है।

- एक PoP की विफलता के साथ, हर पड़ोसी की प्रभावी कोशिका बढ़ जाती है विफलता के दौरान आउटेज

परिचालन परिणाम: जब एक PoP विफल होता है, तो इसका लोड नहीं गायब होता; इसे संबंधित पड़ोसी PoPs में माइग्रेट किया जाता है। अगर पड़ोसी PoPs केवल अपने सामान्य कोशिका के लिए साइज़ किए गए हैं, तो स्प्रे अगले को तोड़ देता है (चढ़ते PoP विफलता)। स्थिर CDN प्रदाता प्रत्येक PoP को पड़ोसी विफलता के लिए साइज़ करने के लिए सोचते हैं।

वोरोनोई कोशिकाओं के आसपास के PoPs; एक PoP की विफलता के साथ पड़ोसी कोशिकाओं का विस्तार होता है

एक CDN 4 PoPs चलाती है जो कंटिनेंटल यूएस की सेवा करती है: पश्चिम तट, माउंटेन, मध्य पश्चिम, पूर्वी तट। प्रत्येक को ~ 25% के कुल यूएस ट्रैफिक के लिए साइज़ किया गया है। माउंटेन PoP विफल हो गया। अनुमान: (1) कौन से पड़ोसी PoPs वितरित लोड को अवशोषित करते हैं, और लगभग किस प्रकरण में, और (2) अगर उसे 25% प्रत्येक के लिए सही साइज़ किया गया था बिना हेडरूम के, तब क्या होता है।

The Triangle Inequality You Cannot Cheat

Physics Sets the Floor

Light travels at ~300,000 km/s in vacuum. In fiber, about 200,000 km/s due to refractive index. That means:

- ~1,000 km of fiber = ~5 ms one-way = ~10 ms round-trip

- Coast-to-coast US (~5,000 km) = ~50 ms RTT minimum

- US to Europe (~8,000 km) = ~80 ms RTT minimum

- Antipodal (halfway around world) = ~200 ms RTT minimum

यह एक मानक है। असली RTT हमेशा बड़ा होता है (रूटर हॉप्स, स्विचिंग, क्यूइंग, कंजेशन)। कोई भी अनुप्रयोग भौतिकी के अनुसार तेजी से नहीं जा सकता।

त्रिकोण असमिक्रान्ति

तीन नोड A, B, C के लिए, त्रिकोण असमिक्रान्ति कहती है d(A,C) <= d(A,B) + d(B,C): सीधी राह छोटी होती है (या बराबर) किसी भी विकृत राह से।

नेटवर्क पढ़ने: अगर आपकी सेवा A -> B -> C के बजाय A -> C सीधे नहीं बल्लेबाजी करती, तो लेटेंसिया कम से कम दो धारियों की लम्बाई की गुणा होती है। अक्सर अधिक क्योंकि B पर प्रोसेसिंग होती है।

अर्किटेक्चरल पढ़ने: प्रत्येक विकृति (प्रॉक्सी, लोड बैलेंस, CDN हॉप) यूजर के दिखाई वाले लेटेंसिया को कम से कम एक चक्र-चक्र पैर की जोड़ता है। CDN लाभ उसे बनाता है कि यूजर की धारी छोटी होती है (PoP क्लोजर के बजाय उत्पत्ति), हालांकि कुल हॉप काउंट बढ़ जाता है।

मल्टी-रीजन स्नेयर: एक सेवा कि लीड्स रीजन A लेकिन लिखती है रीजन B पर, हर लिखाई पर A-to-B लेटेंसिया भुगतनी पड़ती है। अगर A & B 100 ms के बीच हैं, तो हर लिखाई >= 100 ms न्यूनतम की लागत उठाती है। स्ट्रेच्ड डेटाबेस इस मूल्य के प्रति हर बार भुगतान करते हैं।

लेटेंसी त्रिकोण: A-B-C को भौतिक दूरी द्वारा निर्धारित

पे दीवार

एक सेवा दो क्षेत्रों में चलती है: US-East (us-east-1) & EU-West (eu-west-1)। दो क्षेत्र लगभग 5,500 km के बीच हैं। सेवा का प्राथमिक डेटाबेस US-East में है। यूरोपीय यूजरों के लिए उनके अनुरोधों को यूरोपीय-वेस्ट बैकेंड द्वारा सेवा किया जाता है, लेकिन हर लिखाई के लिए US-East प्राइमरी को वापस बुलाना पड़ता है।

एक यूरोपीय यूजर लिखाई (उनके ब्राउज़र से यूरोप-वेस्ट बैकेंड को यूएस-ईस्ट प्राइमरी तक और वापस) के लिए लेटेंसी फ्लोर की गणना करें। इसे यूरोपीय यूजर को यूरोपीय-वेस्ट कैश्ड स्टेट से पूरी तरह से पढ़ने के लिए तुलना करें। फिर यूरोपीय यूजरों के लिए लिखाई लेटेंसी फ्लोर को कम करने वाली एक अर्किटेक्चरल परिवर्तन सुझाएं।

भौगोलिक क्षमता डिज़ाइन

सिंथेसिस

अब आप वोरोनोई कोशिकाओं को PoP के जलावयवों के रूप में पढ़ सकते हैं, स्पीड-ऑफ-लाइट लेटेंसी फ्लोर की गणना कर सकते हैं और प्रॉक्सी टियर पर क्यूइंग क्रेव को लागू कर सकते हैं।

सभी तीन को लागू करें।

एक टीम ने एक सेवा के लिए CDN कवरेज का प्लान बनाया है, जिसमें तीन महादेशों पर यूजर्स हैं: उत्तर अमेरिका (60% यूजर्स), यूरोप (30%) और एशिया (10%)। उनके पास 6 PoPs के लिए बजट है। प्रत्येक PoP को 70% उपयोग के स्थिर कोशिका सेव करने में सक्षम होना चाहिए, बिना क्यूइंग क्रेव के जंक क्रॉस करें।

PoP स्थापना: (1) तीन महादेशों में 6 PoPs का वितरण कैसे करेंगे, (2) अगर कोई एशिया PoP नहीं होता है, तो एशिया यूजर को यूरोप PoP से सेवा मिलने पर एशिया यूजर की लेटेंसी फ्लोर क्या होगी (मान लीजिये ~9000 km दूरी), और (3) एकल-PoP विफलता को सहन करने के लिए प्रति PoP की आवश्यक क्षमता मार्जिन क्या होगी?

कम्पनियन कोर्स को बंद करें

आप ने पाँच ज्योमेट्री ऑफ- के कम्पनियन लेसन्स सभी को पूरा कर लिए हैं:

- प्रॉक्सीज़ & ओरिजिन्स: निर्देशित ग्राफ़, हॉप काउंट, फैन-इन / फैन-आउट, विकृति

- स्टेटलेस हॉरिज़न्टल स्केलिंग: लिटल कानून के क्षेत्रफल, क्यूइंग क्रेव और इसके जंक

- इन्ग्रेस & एग्रेस सेपरेशन: द्विभाजक संरचना, कट वेर्टेक्स हटाना, भाग से सहनशीलता

- फेलियर मोड्स & ब्लास्ट रेडियस: बीचिंग सेंट्रलिटी , मिन-कट, डायामीटर

- ओब्ज़र्वेबिलिटी & कैपेसिटी (यह एक): वोरोनोई PoP कोशिकाएँ, लेटेंसी त्रिभुज फ्लोर, भौगोलिक क्षमता डिज़ाइन

सारांश: वितरित प्रणालियों में ज्यामितीय संरचना होती है। प्रत्येक आर्किटेक्चर एक ग्राफ है। प्रत्येक लेटेंसी फ्लोर एक त्रिकोण समता है। प्रत्येक क्षमता निर्णय एक क्रेव और एक जंक है। एक बार जब आप ज्यामिति देखते हैं, तो संचालन के निर्णय इसे से प्राप्त होते हैं।

पाँच मुख्य लेसन्स (cs_distsys_*) के साथ, आपके पास वेब-चक्र वितरित प्रणाली का काम करने वाला मानसिक मॉडल है और इसे तर्कसंगत रूप से समझने के लिए ग्राफ-वैज्ञानिक अनुशासन है।

बहुत अच्छा काम किया।