Проектирование высоконагруженных систем

Упражнение 1:

Номер 1

Что такое масштабируемость?

Ответ:

(1) это способность системы держать большую нагрузку пропорционально средств, вложенных в добавление дополнительных элементов

(2) это способность системы потреблять количество электроэнергии пропорционально увеличению нагрузки на систему

(3) это способность системы держать большую нагрузку с добавлением туда дополнительный элементов

(4) это способность системы выдерживать увеличивать время обработки запросов не более чем пропорционально увеличению входящего сетевого трафика

Номер 2

Какие утверждения насчёт масштабирования верны?

Ответ:

(1) покупка более дорогого оборудования обеспечивает масштабирование близкое к линейному

(2) никакая архитектура системы с разнесением нагрузки на множество серверов не может обеспечить масштабирование близкое к линейному

(3) покупка более дорогого оборудования обычно не обеспечивает масштабирование близкое к линейному

(4) проектирование архитектуры системы с разнесением нагрузки на множество серверов может обеспечить масштабирование близкое к линейному

Номер 3

Какие утверждения насчёт узких мест системы верны?

Ответ:

(1) сужают возможности системы быть масштабируемой

(2) являются необходимым условием для масштабируемости системы

(3) обязательно должны быть ликвидированы для того что бы система стала масштабируемой

(4) почти всегда имеются в любой сложной системе

Упражнение 2:

Номер 1

Какие подходы помогают сильно оптимизировать время выполнения больших количеств запросов?

Ответ:

(1) моделирование ситуации

(2) анализ статистики

(3) анализ стоимости запроса

(4) поиск узкого места в системе

(5) расширение сетевого канала

Номер 2

Как можно оценить масштабируемость?

Ответ:

(1) как повышение быстродействия – во сколько раз оно повысилось

(2) как отношение повышению быстродействия к добавлению ресурсов, вызывающих это повышение

(3) как процент необходимого добавления ресурсов

(4) как произведение процента необходимого добавления ресурсов на процент увеличения производительности, вызванный этим добавлением

Номер 3

Что такое линейная масштабируемость?

Ответ:

(1) это случай, когда для удвоения производительности требуется удвоить ресурсы

(2) это идеальный случай масштабируемости

(3) это случай, когда для удвоения производительности достаточно заменить старый сервер на новый, который стоит ту же цену, что и стоил старый сервер

(4) это случай, когда отношение процента повышения производительности к проценту добавления ресурсов, для увеличения этой производительности близко к единице

Упражнение 3:

Номер 1

Что такое горизонтальное и вертикальное масштабирование?

Ответ:

(1) покупка более мощного оборудования - это вертикальное масштабирование

(2) покупка более нового оборудования - это горизонтальное масштабирование

(3) покупка дополнительных серверов и разнесение нагрузки по ним - это вертикальное масштабирование

(4) покупка дополнительных серверов и разнесение нагрузки по ним - это горизонтальное масштабирование

Номер 2

Каковы недостатки вертикального масштабирования?

Ответ:

(1) вертикальное масштабирование требует обычно большого вложения средств

(2) вертикальное масштабирование требует иногда изменения архитектуры программной части системы

(3) высока вероятность наступления момента, когда полученной производительности всё равно не хватит

(4) при вертикальном масштабировании возрастает сложность поддержки

(5) при вертикальном масштабировании возрастает сложность поддержки

Номер 3

Каковы особенности горизонтального масштабирования?

Ответ:

(1) горизонтального масштабирование требует иногда изменения архитектуры программной части системы

(2) высока вероятность наступления момента, когда полученной производительности всё равно не хватит

(3) при горизонтальном масштабировании возрастает сложность поддержки

(4) возможно только там, где нет или мало узких мест

Упражнение 4:

Номер 1

В чём заключается цель балансировки нагрузки?

Ответ:

(1) уменьшить нагрузку на узкое место системы

(2) минимизировать нагрузку на базу данных

(3) распределять входящие запросы равномерно на несколько серверов

(4) обеспечить возможность вертикального масштабирования

Номер 2

Каковы проблемы алгоритмов, основанных на статистике текущей загрузки серверов?

Ответ:

(1) решение о распределении принимается на основе данных, которые уже устарели и возможно неравномерное распределение запросов

(2) при наличии разницы в времени обработки разных запросов обязательно будет неравномерное распределение запросов

(3) при редких запросах будет неравномерное их распределение

(4) при наличии разных по мощности серверов запросы будут распределяться не равномерно

Номер 3

Какие алгоритмы балансировки чаще всего используются?

Ответ:

(1) алгоритмы, основанные на статистике существующих соединений на сервера

(2) алгоритмы, основанные на статистике времени исполнения запросов разными серверами

(3) алгоритмы, распределяющие нагрузку случайным образом

(4) алгоритмы, распределяющие нагрузку по серверам в фиксированном порядке

Упражнение 5:

Номер 1

В чём заключается технология Round-Robin DNS?

Ответ:

(1) DNS сервер отвечает несколькими адресами

(2) при следующем ответе список сдвигается на один адрес

(3) при следующем ответе список перемешивается случайным образом

(4) короткий TTL позволяет отключать упавшие сервера

(5) клиенты обычно берут первый адрес из списка

(6) клиенты обычно берут случайный элемент списка

Номер 2

Какие существуют проблемы в технологии Round-Robin DNS?

Ответ:

(1) возможен сильный дисбаланс между серверами из-за особенностей работы клиентов

(2) создаётся большая нагрузка на балансер

(3) упавший сервер отключается не сразу, а ещё получает запросы какое-то время

(4) сложность и дороговизна системы

(5) кеширующие сервера могут игнорировать TTL

(6) существует ограничение на количество посылаемых ip адресов

Номер 3

Каковы достоинства Round-Robin DNS?

Ответ:

(1) не создаёт нагрузки на балансер

(2) простота и дешевизна

(3) гарантия равномерного распределения нагрузки

(4) из-за отсутствия единой точки входа повышается надёжность

(5) вышедший из строя сервер моментально перестаёт получать запросы

Упражнение 6:

Номер 1

В чём особенность xixi DNS?

Ответ:

(1) он успешно решает проблемы, создаваемые Windows Vista

(2) он успешно решает проблемы, создаваемые некорректным кэшированием адресов DNS

(3) он выдаёт единственный адрес в ответе

(4) он использует алгоритм Round Robin

(5) он может посылать любое количество ip адресов в ответе

Номер 2

В чём особенность Geo Based DNS?

Ответ:

(1) сервер выдаёт адрес ближайшего к пользователю frontend

(2) хорошо работает по континентам

(3) обеспечивает оптимальный сетевой путь в рамках большого населённого пункта

(4) крупные компании (Google) предлагает пользователям свой DNS сервер для поддержки этого подхода

(5) оптимально подходит для работы с мобильными клиентами

Номер 3

Какие существуют проблемы для Geo Based DNS?

Ответ:

(1) не существует точной географической привязки для большого количества ip адресов

(2) географическое расположение города не связано с кратчайшим путём трафика в этот город

(3) вышедший из строя сервер моментально перестаёт получать запросы

(4) конечный DNS сервер видит адрес резолвера, а не конечного клиента, и если они находятся в разных местах то Geo Based DNS выдаст не оптимальный адрес

(5) невозможно отследить на каком континенте находится запрашиваемый ip адрес

Упражнение 7:

Номер 1

Каковы особенности аппаратной балансировки?

Ответ:

(1) аппаратная балансировка требует использования специального оборудования

(2) аппаратная балансировка может обеспечить более высокое быстродействие чем программная балансировка

(3) аппаратная балансировка обходится дешевле чем программная балансировка

(4) аппаратный балансировщик может содержать аппаратную реализацию алгоритмов балансировки и защиты от DOS атак

Номер 2

Каковы особенности программной балансировки?

Ответ:

(1) программная балансировка обходится дешевле чем аппаратная балансировка

(2) программная балансировка требует использования специального оборудования

(3) программный балансировщик использует аппаратную реализацию алгоритмов балансировки и защиты от DOS атак

(4) программный балансировщик может обеспечить большую гибкость настроек

Номер 3

Под балансировкой на сетевом уровне может иметься в виду:

Ответ:

(1) балансировка на уровне Ethernet фреймов

(2) балансировка на уровне ip пакетов

(3) балансировка на уровне протокола TCP

(4) балансировка на уровне протокола UDP

Упражнение 8:

Номер 1

Каковы особенности сетевой балансировки через NAT?

Ответ:

(1) при приходе пакета от клиента на балансировщик в пакете меняется адрес получателя

(2) в обратную сторону пакет идёт через балансировщик снова

(3) сервера могут быть в разных физических сетях

(4) при использовании сетевой балансировки через NAT нагрузка на балансер минимальная

(5) возникают большие нагрузки на процессор балансировщика

Номер 2

Каковы особенности сетевой балансировки через IP Tunneling?

Ответ:

(1) в обратную сторону пакет идёт снова через балансировщик

(2) сервера могут быть в разных физических сетях

(3) балансер заворачивает приходящий от клиента пакет в другой пакет с адресом сервера

(4) в обратную сторону пакет идёт напрямую клиенту

(5) производительность балансировки через IP Tunneling такая же как при балансировке через NAT

Номер 3

Каковы особенности сетевой балансировки туннелированием через Ethernet?

Ответ:

(1) на балансере ip пакет остаётся неизменным

(2) на балансере у ethernet пакета меняется MAC адрес получателя

(3) сервера могут быть в разных физических сетях

(4) все сервера должны иметь сетевой интерфейс с ip-адресом получателя пакета

(5) высокая производительность

Упражнение 9:

Номер 1

Каковы основные особенности протоколов VIRP/CARP?

Ответ:

(1) два сервера слушают один адреса и одни из них обслуживает запросы, приходящие на этот адрес

(2) оба сервера одновременно, с помощью ARP анонсируют что каждый из них должен получать запросы

(3) если один сервер не отвечает, то второй переключает адрес на себя с помощью ARP анонса

(4) обеспечивается повышенная надёжность сервера за счёт горячего резервирования

(5) обеспечивает масштабирование серверов

Номер 2

Каким образом может быть проверена работоспособность серверов?

Ответ:

(1) регулярный пинг сервера

(2) регулярные попытки установления соединений на порт

(3) регулярная посылка ARP запросов

(4) регулярные HTTP запросы GET и HEAD на основную страницу

(5) выполнение регулярно запросов по специальному URL

Номер 3

Каковы преимущества проверки работоспособности сервера путём обращения по специальному URL?

Ответ:

(1) минимизация трафика

(2) уменьшение нагрузки на DNS

(3) возможность реже выполнять проверочные запросы

(4) возможность раздельной проверки различных сервисов, работающих одновременно на одной машине

Упражнение 10:

Номер 1

В чём особенности использования для балансировки BGP протокола?

Ответ:

(1) используется один и тот же ip-адрес находящийся в нескольких дата центрах

(2) с помощью протокола BGP сетевой пакет направляется в то или иное соединение

(3) оптимально кэшируются SSL соединения

(4) входящий пакет с запросом заворачивается в туннель

(5) при сбое на одном дата центре трафик в течении минуты может начать переправляться в другой дата центр

(6) позволяет маршрутизировать запросы в более близкий дата центр

Номер 2

Каковы недостатки балансировки с помощью BGP протокола?

Ответ:

(1) сложность конфигурирования

(2) разрыв соединений при переходе на другой дата центр

(3) для реализации нужна своя крупная выделенная сеть

(4) не позволяет использовать алгоритм Round Robin внутри дата центра

(5) может быть затруднено кеширование SSL-соединений

Номер 3

Какие возможности даёт балансировка на уровне приложения?

Ответ:

(1) задавать соответствие между группами серверов и видами запросов

(2) позволяет маршрутизировать запросы в более близкий клиенту сервер в другом дата центре

(3) обрабатывать SSL на балансере, используя аппаратный ускоритель

(4) сжимать контент на балансировщике

(5) добавлять разнообразную бизнес логику

Упражнение 11:

Номер 1

Каковы особенности балансировки на основе Redirect?

Ответ:

(1) в ответ на запрос приходит redirect с URL, выбранным балансировщиком

(2) в ответ на запрос приходит redirect с несколькими URL, выбранными балансировщиком

(3) каждый запрос выполняется без задержек

(4) удобно выдавать ближайший к пользователю сервер

(5) имеет единую точку отказа

Номер 2

Каковы особенности программной балансировки в приложении?

Ответ:

(1) простота разработки

(2) приложение решает к какому серверу обратиться за ресурсом и выдаёт прямые ссылки на сервера

(3) отличается высокой эффективностью

(4) не может обеспечить повышение отказоустойчивости

Номер 3

Каковы минусы программной балансировки и балансировки в клиентском коде?

Ответ:

(1) дополнительная сложность разработки

(2) не высокая эффективность решения

(3) трудно обеспечить отказоустойчивость

(4) показ наружу внутренней структуры проекта

Проектирование высоконагруженных систем - тест 42