Jutranje zagonsko ozko grlo v zobozdravstveni ordinaciji
Zobozdravstvena ordinacija z dvema ambulantama ima šest delovnih postaj in manjši strežnik, na katerem teče program za vodenje pacientov z vgrajeno podatkovno bazo. Postaje so povezane po brezžičnem omrežju standarda 802.11n, strežnik pa je priključen na usmerjevalnik, ki hkrati skrbi še za brezžični dostop. Vsako jutro med 7.45 in 8.30, ko se prijavlja večina zaposlenih, se program za vodenje pacientov odpira tudi po 40 sekund, iskanje kartona pa traja do 15 sekund. Meritve na eni od postaj pokažejo: zasedenost CPU 15 %, zasedenost RAM 92 % (od 8 GB), zasedenost diska 100 % ves čas zagona, prepustnost omrežja največ 20 Mbit/s. Na postajah so nameščeni šest let stari trdi diski, na strežniku pa SSD. Varnostne kopije se vsako noč prepisujejo na omrežni disk, ki je dosegljiv vsem uporabnikom. Vodstvo je za nadgradnjo odobrilo 1.500 EUR in zahteva, da med delovnim časom ni izpadov. Zaposleni se pritožujejo tudi zaradi povezave, ki se občasno prekine, ko zdravnik v isti sobi uporablja tablico.
1. Na podlagi navedenih meritev ugotovi, kje je ozko grlo, in predlagaj vrstni red ukrepov v okviru 1.500 EUR. Utemelji, zakaj posamezni ukrep skrajša čas zagona in zakaj nekateri drugi ukrepi ne bi pomagali.
Read the worked answer
Razlaga meritev
- CPU 15 % – procesor med zagonom skoraj ni zaseden. Nadgradnja procesorja ali nakup novejšega računalnika s hitrejšim CPU bi odpravila le majhen del čakanja; to bi bila napaka pri diagnosticiranju.
- RAM 92 % od 8 GB – prostega pomnilnika skoraj ni, zato operacijski sistem del delovnega niza seli v nadomestno datoteko (pagefile).
- Disk 100 % – medtem ko CPU počiva, je disk stalno zaposlen. To je tipičen podpis prehajanja na disk (thrashing): naključni dostop do 6 let starega HDDja je za dva do tri reda velikosti počasnejši od SSDja.
- Omrežje 20 Mbit/s – to je 2,5 MB/s. Če aplikacija ob zagonu prenese nekaj megabajtov, to ne more pojasniti 40 sekund.
Veriga vzrokov: premalo RAM → prehajanje na pagefile → pagefile je na počasnem HDD → disk 100 % → uporabnik čaka.
Vrstni red ukrepov
- SSD v vseh šestih postajah (približno 60–70 EUR na kos, skupaj okoli 400 EUR). Največji učinek na zaznano zakasnitev, ker skrajša tako nalaganje programa kot vsak dostop do pagefile.
- Dodatnih 8 GB RAM na postajo (skupno 16 GB, približno 30–40 EUR na kos, skupaj okoli 200 EUR). Zmanjša število prehajanj; brez tega SSD pomaga, a težava se vrne pri večjem delovnem nizu.
- Ožičeni gigabitni priklop strežnika in postaj ter ločen dostop za tablico (stikalo in kable približno 250–300 EUR). Odpravi prekinitve in delitev pasovne širine.
Skupaj ostane še nekaj sto evrov rezerve za zunanji disk za varnostne kopije. Ukrepa 1 in 2 se dopolnjujeta: SSD brez dodatnega RAM odpravi simptom le delno, RAM brez SSD pa pusti drage prehode na disk.
2. Vodstvo trdi, da je krivo brezžično omrežje, in predlaga nakup zmogljivejšega usmerjevalnika. Katero dodatno meritev bi izvedel, da bi trditev potrdil ali ovrgel? Opiši postopek in navedi kriterij za odločitev.
Read the worked answer
Meritev, ki loči omrežje od diska: merjenje prenosa datoteke znane velikosti s strežnika na postajo, izvedeno ob 8.00 in ponovljeno ob 13.00, ter sočasno opazovanje števca »Avg. Disk sec/Transfer« (povprečni čas prenosa) v orodju Performance Monitor.
Izračun: 20 Mbit/s = 2,5 MB/s. Če bi bila aplikacija ob zagonu velika 100 MB, bi se prenašala 40 sekund – natanko toliko, kot traja zagon. Če pa prenese 5 MB, potrebuje 2 sekundi, in omrežje ni krivo.
Kriterij:
- Če 50 MB velika datoteka s strežnika na postajo potuje približno 20 sekund (2,5 MB/s), je omrežje nasičeno in je treba poseči vanj.
- Če ista datoteka potuje 2–3 sekunde, omrežje ni ozko grlo, četudi je brezžično.
- Če je povprečni čas prenosa na disk večji od 25 ms in je disk zaseden blizu 100 %, je ozko grlo disk.
Dodatni dokaz: eno postajo začasno priključimo z UTP kablom in primerjamo čas zagona z brezžično postajo v isti minuti. Če se čas ne spremeni, je hipoteza o omrežju ovržena. Meritve na eni postaji ob različnih urah so nujne, ker je obremenitev odvisna od tega, koliko ljudi hkrati dela; en sam poskus ob 8.00 ni dokaz.
3. Varnostne kopije se prepisujejo na omrežni disk, ki je dosegljiv vsem uporabnikom. Pojasni, kaj lahko gre narobe ob okužbi z izsiljevalskim programom, in predlagaj spremenjeno politiko kopiranja z utemeljitvijo.
Read the worked answer
Kaj gre narobe
- Omrežni disk je na vseh postajah priključen kot črka pogona, zato ima okuženi računalnik nanj pravico pisanja. Izsiljevalski program šifrira tudi vse dosegljive pogone, ne le lokalnega.
- Če se kopija izvaja z zrcaljenjem (na primer
robocopy /MIR), orodje pobriše in prepiše cilj tako, da je enak viru – to pomeni, da šifrirane datoteke zamenjajo dobre. Rezultat: ni nobene čiste različice. - Ker obstaja le ena kopija in samo ena različica, ni mogoče vračati na stanje pred okužbo.
Predlagana politika (načelo 3-2-1)
- Tri kopije podatkov (produkcija + dve kopiji), dva različna medija, ena kopija zunaj dosega omrežja – na primer zunanji disk, ki se po kopiranju fizično odklopi, ali shramba, ki je računalniki ne morejo doseči s pravicami pisanja.
- Uporabniški račun za kopiranje brez pravic pisanja po omrežju in z geslom, ki ni shranjeno na postajah.
- Različice, ne zrcaljenje: dnevne kopije z ohranjanjem 30 dni, po možnosti s hitrimi posnetki (snapshots), ki so nespremenljivi (immutable).
- Redno preverjanje obnove – enkrat četrtletno obnovimo nekaj datotek v testno mapo in izmerimo čas; nepreverjena kopija ni kopija, ampak upanje.
Utemeljitev: okužba se je že zgodila, zato je ključno, da je obnovitev mogoča brez plačila odkupnine in brez izgube tedna dela.