Bir ses mühendisliği ilkesi, sunucu odanızı nasıl kurtarabilir?
1928'de Harry Nyquist, dijital sinyal işlemenin temel taşlarından birini formüle etti: Bir sinyali doğru şekilde örneklemek için, sinyalin maksimum frekansının en az iki katı hızında örnekleme yapmalısınız.
İnsan kulağı yaklaşık 20 kHz'e kadar duyabilir. Bu yüzden CD kalitesinde ses 44.1 kHz'de örneklenir. Neden tam 20 kHz değil? Çünkü Nyquist bize sınırda çalışmanın tehlikeli olduğunu öğretti.
Aynı ilke, bir kapasitör seçerken de geçerlidir. 16V ile besleyeceğiniz bir devrede 16V'luk kapasitör kullanmazsınız. 32V, hatta 35V toleranslı seçersiniz. Çünkü gerçek dünya, teorik hesapların ötesinde sürprizlerle doludur.
Altyapıda Nyquist
Bu mühendislik ilkesini IT altyapısına uyguladığımızda ortaya şu kural çıkıyor:
Sisteminiz, beklenen maksimum yükün en az iki katını kaldırabilecek kapasitede olmalı.
"Ama bu israf değil mi?" diye sorabilirsiniz. Hayır. Bu, mühendislik gerçekçiliği.
Düşünün:
- Trafiğiniz normalde 1 Gbps. Viral bir kampanya, DDoS saldırısı veya beklenmedik bir haber 3 Gbps'e çıkarabilir.
- CPU kullanımınız ortalama %40. Bir memory leak, yanlış yazılmış bir cron job veya mevsimsel talep artışı %100'e taşıyabilir.
- Disk alanınız %60 dolu. Bir log dosyası kontrolden çıktığında, yedekleme beklenenden büyük geldiğinde ne olacak?
Sınırda çalışan sistemler, ilk beklenmedik yükte çöker. Nyquist marjı olan sistemler, sürprizleri absorbe eder.
Single Point of Failure: Zincirin En Zayıf Halkası
Kapasite yeterliliği tek başına yetmez. Bir de şu soruyu sormamız gerekiyor:
Sistemimde tek bir arıza noktası var mı?
Single Point of Failure (SPOF), tüm sistemi durdurabilen tek bir bileşendir. Örnekler:
- Tek bir router. Arızalandığında tüm ağ erişilemez.
- Tek bir veritabanı sunucusu. Disk bozulduğunda uygulama durur.
- Tek bir internet hattı. Kazı çalışması fiber'i kestiğinde ofis karanlıkta kalır.
- Tek bir sistem yöneticisi. Tatile çıktığında veya hastalandığında kurumsal hafıza kaybolur.
SPOF analizi yaparken kendimize şunu soruyoruz: "Bu bileşen devre dışı kalsa, sistem çalışmaya devam eder mi?"
Cevap "hayır" ise, orada bir SPOF var demektir.
High Availability: Nyquist + Redundancy
High Availability (Yüksek Erişilebilirlik), Nyquist kuralı ile SPOF eliminasyonunun birleşimidir:
Nyquist: Her bileşen, beklenen yükün iki katını kaldırabilmeli.
Redundancy: Her kritik bileşenin bir yedeği olmalı.
Pratikte bu şöyle görünür:
Bileşen | SPOF Durumu | H/A Çözümü |
|---|---|---|
Router | Tek cihaz | İki router, VRRP/HSRP ile failover |
Veritabanı | Tek sunucu | Primary-replica replikasyonu |
İnternet | Tek ISP | İki farklı sağlayıcı, farklı güzergahlar |
Depolama | Tek disk | RAID + offsite yedekleme |
Bilgi | Tek kişi | Dokümantasyon + çapraz eğitim |
Dikkat edin: Son satırda "Bilgi" var. Kurumsal hafıza da bir SPOF olabilir. Tek bir mühendise bağımlı sistemler, o mühendis ayrıldığında çöker. Bu yüzden VeriTeknik olarak dokümantasyon ve bilgi paylaşımını teknik altyapı kadar ciddiye alıyoruz.
2x Kuralının Matematiği
"İki kat kapasite çok pahalı" itirazını sık duyarız. Gerçek maliyete bakalım:
Senaryo A: Sınırda Tasarım
- 10 Gbps beklenti için 10 Gbps altyapı
- İlk yük artışında kesinti
- Kesinti maliyeti: Gelir kaybı + itibar hasarı + acil müdahale masrafı
- Ortalama e-ticaret kesinti maliyeti: Saatte 100.000₺ - 500.000₺
Senaryo B: Nyquist Tasarımı
- 10 Gbps beklenti için 20 Gbps altyapı
- Ek yatırım: %30-50 daha fazla başlangıç maliyeti
- Kesinti riski: Dramatik şekilde düşük
Matematik açık: Bir saatlik kesintinin maliyeti, genellikle fazla kapasitenin yıllık maliyetini aşar.
VeriTeknik Yaklaşımı
Ankara'daki veri merkezimizi tasarlarken Nyquist ilkesini her katmanda uyguladık:
- Ağ: Çift ISP bağlantısı, farklı fiber güzergahları
- Güç: UPS + jeneratör, N+1 redundancy
- Soğutma: Birbirinden bağımsız iki sistem
- Bağlantı: 10 Gbps backbone, mevcut kullanımın çok üzerinde
Aynı yaklaşımı müşterilerimizin altyapılarını tasarlarken de uyguluyoruz. "Şu an için yeterli" değil, "önümüzdeki sürprizler için hazır" tasarlıyoruz.
Sonuç
Nyquist 1928'de radyo sinyalleri için bir kural koydu. Ama aslında evrensel bir mühendislik ilkesi tanımladı:
Sınırda tasarlama. Marjin bırak. Sürprizlere hazır ol.
Altyapınızı tasarlarken kendinize şu soruları sorun:
- Her bileşen beklenen yükün iki katını kaldırabilir mi?
- Herhangi bir tek bileşen arızası tüm sistemi durdurur mu?
- Kurumsal bilgi tek bir kişiye mi bağlı?
Bu sorulardan birine bile "evet" cevabı veriyorsanız, Nyquist size bir şey söylemeye çalışıyor.
Dinleyin.
Cem Karaca, VeriTeknik