Backend

Сбой Stack Overflow

В 2016 году Stack Overflow испытал 34-минутный перебой в работе. Причиной стало регулярное выражение, используемое для обработки пользовательского ввода:

^[\s\u200c]+|[\s\u200c]+$

Это выражение должно было находить пробелы в начале и конце строки. Проблема возникла, когда какой-то пользователь запостил комментарий, содержащий около 20 000 последовательных пробелов. Механизм обработки регулярных выражений начал проверять каждый пробел. Когда после 20 000-го пробела встретился другой символ, движок начал откатываться назад, пытаясь найти соответствие, начиная со второго пробела, третьего и так далее.

Это привело к катастрофическому возврату (catastrophic backtracking) – ошибке, которая возникает, когда движок регулярных выражений тратит чрезмерное количество времени на попытки найти соответствие шаблону, перебирая различные комбинации. Количество проверок начало лавинообразно увеличиваться и быстро достигло 199 990 000 – это вызвало значительную задержку и в итоге сбой системы.

Для решения проблемы потребовалось 10 минут на обнаружение причины, 14 минут на написание исправления и еще 10 минут на развертывание решения. В результате регулярное выражение было заменено на функцию подстроки.

Сбой Cloudflare

2 июля 2019 года произошел крупный сбой в работе платформы Cloudflare. Один из инженеров написал регулярное выражение, которое привело к действительно катастрофическому возврату – вызвало экстремальную перегрузку всей инфраструктуры. Использование процессоров выросло до 100%, а большинство сайтов, подключенных к Cloudflare, замедлились до крайности или вовсе оказались недоступными.

Коварная регулярка выглядела так:

(?:(?:\"|'|\]|\}|\\|\d|(?:nan|infinity|true|false|null|undefined|symbol|math)|\`|\-|\+)+[)]*;?((?:\s|-|~|!|{}|\|\||\+)*.*(?:.*=.*)))

Самую большую опасность в этом выражении представляет

.*(?:.*=.*)

– группа без захвата, которая может привести к чрезмерному использованию процессора при обработке определенных шаблонов. Эта конструкция вызвала серьезные проблемы с производительностью и в конечном итоге привела к массовому сбою.

Глобальный сбой Windows/CrowdStrike

19 июля 2024 года произошел самый массовый сбой в истории – из строя вышли около 8,5 млн Windows-компьютеров с ПО CrowdStrike. Причиной сбоя стало несоответствие между ожидаемым количеством входных параметров (21) и фактическим количеством параметров (20), которые были переданы в интерпретатор контента (этот компонент отвечает за обработку содержимого с использованием регулярных выражений). Когда система получила ввод с 21 параметром, интерпретатор контента попытался считать данные за пределами выделенной памяти, что и привело к сбою системы.

Привет!

Мы запустили еженедельную email-рассылку, посвященную последним новостям и тенденциям в мире бэкенда. В еженедельных письмах ты найдешь:

• Языки программирования и фреймворки для бэкенда

• Архитектура и проектирование серверных приложений

• Базы данных и управление данными

• Безопасность и защита данных

• Облачные технологии и DevOps

• API и интеграции

• Тестирование и отладка

• Инструменты и утилиты для бэкенд-разработчиков

• Лучшие практики и паттерны проектирования

🤵 Как не завалить собеседование в крупной ИТ-компании

Разработчик с 10-летним коммерческим опытом поделился провальным опытом прохождения технического собеседования в одной из лидирующих компаний. Из этого провала он извлек три основных урока:

• Перед собеседованием нужно освежить знания о структурах данных – и не только о списках, массивах и словарях. Не стоит игнорировать и те структуры, с которыми вы в последний раз сталкивались в университете и никогда не используете на практике – очереди, кучи и деревья. Автору попался как раз вопрос о деревьях, с которыми он с университетских времен не встречался и которые, скорее всего, на новой работе ему бы тоже не понадобились. Однако на собеседовании зачастую проверяются не только практические навыки, но и общая ИТ-эрудиция.

• Для тренировки нужно использовать самый простой редактор кода и таймер. Хотя в реальной работе повсеместно используются IDE с автодополнением кода и прочей ИИ-функциональностью, крупные компании при проведении теста обычно настаивают на старомодном способе решения задач, без каких-либо подсказок со стороны IDE. Писать код надо быстро – поэтому во время подготовки к собеседованию обязательно нужно пользоваться таймером для самоконтроля.

• Не надо решать задания по порядку. Необходимо прочитать все вопросы сразу и начинать с ответов на те, что попроще. Автор надолго застрял на первом вопросе, хотя мог быстро ответить на второй и успел бы выполнить третье задание. Два решенных задания, несомненно, лучше, чем незаконченный ответ на первый вопрос.

🛠️ Инструменты

BullMQ – библиотека для Node.js, которая реализует быструю и надежную систему очередей, основанную на Redis и предназначенную для решения всех основных задач в современных микросервисных архитектурах (сглаживание пиков нагрузки, создание надежных каналов связи между сервисами, распределение ресурсоемких задач между несколькими обработчиками и тому подобное).

Основные возможности и преимущества BullMQ:

• Точная обработка сообщений – библиотека гарантирует доставку как минимум один раз.

• Горизонтальное масштабирование – можно добавить сколько угодно обработчиков для параллельной обработки заданий.

• Высокая производительность – благодаря эффективным Lua-скриптам и конвейерной обработке.

• Минимальное использование CPU.

• Распределенное выполнение заданий на основе Redis.

• Поддержка очередей LIFO и FIFO.

• Приоритезация и отсроченное выполнение заданий.

• Запланированные и повторяющиеся задачи по расписанию.

• Настройка параллельности для каждого обработчика.

• Многопоточные (изолированные) функции обработки.

• Автоматическое восстановление после сбоев процесса.

• Поддержка зависимостей между задачами (родительские и дочерние задачи).

SigNoz – опенсорсный инструмент для мониторинга и устранения неполадок в развернутых приложениях. Это отличная бесплатная альтернатива коммерческим решениям – DataDog и New Relic.

Основная функциональность:

• Единый интерфейс для метрик, трассировок и логов.

• Визуализация метрик производительности приложений (RPS, процентили задержек, частота ошибок).

• Распределенная трассировка для выявления проблем в сервисах.

• Управление логами с продвинутым построителем запросов.

• Мониторинг инфраструктуры.

• Отслеживание исключений в различных языках программирования.

• Настраиваемые оповещения.

• Поддержка OpenTelemetry для инструментирования приложений.

• Возможность агрегации данных трассировки для получения бизнес-метрик.

Infisical – опенсорсная платформа для удобного и безопасного управления секретами и конфигурационными данными. Основные возможности:

• Централизованное хранение секретов – позволяет безопасно хранить в одном месте все важные данные (API-ключи, пароли от баз данных и другие конфиденциальные настройки приложений).

• Синхронизация между командой и инфраструктурой – гарантирует, что все члены команды и все части инфраструктуры будут получать доступ к актуальным секретам и ключам.

• Предотвращение утечек – помогает предотвратить случайное раскрытие секретной информации, например, путем коммита в Git-репозиторий.

• Управление конфигурациями – позволяет управлять общими настройками приложений для разных сред (разработка, тестирование, продакшн).

• Безопасный доступ – предоставляет инструменты (SDK, CLI, API) для безопасного получения секретов в приложениях и инфраструктуре.

• Контроль доступа – позволяет настраивать права доступа к секретам для разных пользователей и систем.

• Аудит и версионирование – ведет лог всех действий с секретами и позволяет отслеживать их изменения во времени.

• Интеграция с инфраструктурой – легко интегрируется с популярными платформами и инструментами (GitHub, AWS, Kubernetes и т. п.).

• Управление внутренней PKI – позволяет создавать и управлять собственной инфраструктурой открытых ключей для выпуска цифровых сертификатов.

KubeAI – инструмент для развертывания и управления опенсорсными LLM-моделями в среде Kubernetes. Среди основных функций и особенностей:

• Совместимость с OpenAI. Предоставляет API, совместимый с OpenAI, что позволяет легко заменить сервисы OpenAI в любых ИИ-приложениях на локальные.

• Поддержка различных моделей. Может работать с различными моделями, включая языковые (LLMs), модели для преобразования речи в текст (например, Whisper) и другие.

• Мультиплатформенность. Может работать на разных аппаратных платформах, включая системы только с CPU, системы с GPU, а в будущем планируется поддержка TPU.

• Масштабирование. Обеспечивает автоматическое масштабирование в зависимости от нагрузки, включая возможность масштабирования до нуля (когда ресурсы не используются).

• Простота развертывания. Не требует никаких дополнительных зависимостей типа Istio или Knative.

• Встроенный пользовательский интерфейс. Предоставляет чат-интерфейс OpenWebUI для взаимодействия с моделями.

• Управление серверами vLLM, Ollama и FasterWhisper.

• Интеграция с системами обмена сообщениями. Поддерживает потоковую передачу и пакетную обработку через интеграции с Kafka и другими PubSub-системами обмена сообщениями.

Zed – опенсорсный многопользовательский редактор кода, предназначенный для совместной работы над проектом в реальном времени. Основные особенности и возможности:

• Написан на Rust и отличается высокой скоростью и минимальными требованиями к ресурсам.

• Предусматривает интеграцию с LLM для генерации, анализа и рефакторинга кода.

• Имеет встроенный терминал.

• Предоставляет несколько удобных функций для совместной работы – демонстрацию экрана, общие заметки и т. п.

• Разработан с учетом конфиденциальности пользователей и не собирает личные данные.

Warp – современный высокопроизводительный терминал с ИИ-функциональностью. Основные особенности и возможности:

• Производительность. Написан полностью на Rust и использует рендеринг на GPU через Metal API, что обеспечивает высокую скорость работы (60+ FPS даже на 4K- и 8K-мониторах).

• Поддержка совместной работы в реальном времени.

• Улучшенный ввод команд. Редактор ввода команд представляет собой полноценный текстовый редактор с поддержкой выделения текста, позиционирования курсора, привычных пользователям сочетаний клавиш и автодополнения.

• Встроенный чат-бот. Понимает указания на естественном языке, дает рекомендации и отвечает на вопросы.

• Блоки команд. Команды и их вывод визуально группируются в блоки, что улучшает организацию и читаемость информации в терминале.

• Совместимость с популярными оболочками. Работает с Bash, ZSH и Fish, сохраняя существующие привязки клавиш.

• Кроссплатформенность. Работает на macOS и Linux, вскоре будет поддерживать Windows и WASM.

• Продвинутый UI. В отличие от традиционных терминалов, может отображать различные элементы интерфейса (всплывающие уведомления, меню и т. д.).

Автор рассылки: Наталья Кайда

Не редко сталкиваюсь с тем, что для игровых разработчиков вопросы бэкенда являются чем-то инородным 🤔

Хотя я постоянно взаимодействую с бэкендом, причём с первого же проекта в своей карьере. Это и взаимодействие с сервером, и серверный код, и разворачивание инфраструктуры, её настройка и автоматизация 🤖

В больших командах есть выделенные люди под эти задачи. Но бегать к ним по всяким мелочам не получится — у них много и других желающих, и своей работы. Ситуативные временные действия проще реализовать своими силами 🔧

В небольших командах придётся брать всё в свои руки. При условии, что современный гейминг часто обильно обмазан мета-геймплеем, под который нужна инфраструктура, это неизбежно.

Есть бэкенд-сервисы по типу Playfab, но в какой-то момент они могут оказаться или слишком дорогими, или недостаточными/неудобными по возможностям, или вовсе недоступными. Тогда захочется реализовать свой сервер 🌐

Если слова типа docker, nginx, deploy, сертификаты, http казались избыточными для геймдева — это не совсем так. Без этого прожить можно, но это сильно сузит спектр возможностей. Если засиживаться в Middle-звене не хочется, то стоит развивать свои компетенции и в этом направлении. А если в планах есть место руководителя, то знание этих технологий необходимо.

Не обязательно становиться гуру бэкенда — для этого часто есть более компетентные люди. Но понимание, как это работает, умение говорить с бэкендерами на одном языке, возможность самостоятельно стартовать проекты с бэкендом или на более поздних этапах подсобить в экстренных ситуациях — ценные навыки, которые бустанут карьеру 📈

На рассуждения по теме побудило прикреплённое видео: здесь доступно и кратко подсвечены базовые моменты и теги для дальнейшего ресёрча 🔍

—————————————

#gamedev #development #backend #server #infrastructure #management #career #teamlead #геймдев #разработка #бэкенд #сервер #инфраструктура #менеджмент #управление #компетенции #карьера #рекомендация #видео