Velozes e Furiosos: testes de desempenho de rede I, II e III

Os testes implicam que a equipe principal da Nym configure clientes em todo o mundo para enviar grandes volumes de tráfego através da rede para aprender onde a rede pode ser melhorada. O terceiro teste está planejado para as 12 UTC de hoje (terça-feira, 9 de abril) e será realizado ao vivo durante a chamada semanal Operator AMA.

Esses testes de desempenho estão preparando essa comunidade global e descentralizada de operadores para o que está por vir: o lançamento do primeiro aplicativo comercial a ser executado na rede Nym, o NymVPN.

O objetivo do teste de hoje é:

• Enviar tráfego substancial através da mixnet, identificando e registrando quaisquer mensagens de erro inconsistentes e suas origens.
• Envolver a comunidade de operadoras para obter um melhor suporte a ipv6, depois de ver que os testes anteriores frequentemente falharam nessa área.
• Entrar em contato com operadoras individuais sobre ações específicas, concentrando-se nos gateways que não estão lidando com o tráfego adequadamente.

Antes de começarmos o teste de hoje, este blogpost resume alguns dos aprendizados iniciais dos dois primeiros testes de desempenho, que se concentraram no ajuste fino da metodologia de teste, no monitoramento e na comunicação com as operadoras.

• Você é um operador de nó Nym? Participe do canal Matrix da operadora

A rede Nym

A rede Nym é uma infraestrutura descentralizada por operadoras independentes, executando uma das redes de sobreposição de privacidade mais avançadas do mundo: a mixnet. Essas operadoras independentes fornecem serviços de roteamento e mixagem para qualquer tráfego da Internet, tornando efetivamente indetectáveis os padrões de comunicação em toda a Internet. As operadoras da Nym são coordenadas e recompensadas por meio de um sistema econômico de tokens, incentivando o fornecimento de excelentes serviços de privacidade para aplicativos e usuários finais.

As redes descentralizadas podem oferecer propriedades de privacidade exclusivas. Mas elas também têm seu próprio conjunto de desafios, como garantir a consistência do serviço entre nós. Os testes de desempenho do Velozes e Furiosos são voltados para a solução desses desafios, de modo que a rede forneça uma alta qualidade de serviço para qualquer aplicativo executado nela.

Por que executar testes de desempenho?

Garantir uma forte confiabilidade, alta velocidade e rendimento em uma rede global e descentralizada de operadoras independentes é um desafio. E avaliar o desempenho dessa rede de privacidade, quando ela é explicitamente projetada para evitar qualquer monitoramento centralizado do tráfego, acrescenta desafios adicionais! Mas esse é o objetivo dos testes de desempenho do Fast & Furious: resolvê-los, um passo de cada vez, em parceria com a comunidade de operadoras da Nym.

Os testes de laboratório não são suficientes

A equipe de desenvolvimento do Nym Core executa testes de laboratório regulares para benchmarking e para obter insights sobre o desempenho da rede Nym. O ambiente sandbox oferece um local para a equipe testar, por exemplo, melhorias nos binários e para o ecossistema da Nym fazer seus próprios testes, integrações, ferramentas e muito mais. Isso forneceu uma estimativa inicial do número de clientes que podem ser mantidos por núcleo para cada nó. No entanto, o mundo real é complexo e cheio de problemas inesperados.

O número real de clientes por núcleo que um nó Nym do mundo real pode sustentar não está claro. E não está claro quantos clientes por nó no modo VPN de 2 saltos. Por quê? Os provedores de nuvem nem sempre são diretos quando se trata de largura de banda. Pode haver limites de CPU e limitações de Gb/s por parte dos provedores de VPS e o desempenho do data center varia. De fato, não está claro exatamente quais métricas são as mais importantes para melhorar o desempenho geral da rede!

O número real de clientes por núcleo que um nó Nym pode sustentar não é claro. E também não está claro quantos clientes por nó no modo VPN de 2 saltos. Por quê? Os provedores de nuvem nem sempre são transparentes quando se trata de largura de banda. Pode haver limites de CPU e limitações de Gb/s pelos provedores VPS e o desempenho do centro de dados varia. Na verdade, não está claro exatamente quais métricas são as mais importantes para melhorar o desempenho geral da rede!

Isso precisa ser testado, aprimorado e modelado para entender quantos usuários simultâneos a rede Nym pode suportar e, ao mesmo tempo, oferecer alto desempenho. O objetivo dos testes Fast & Furious é, portanto, que tanto a equipe principal quanto a comunidade de operadoras obtenham percepções importantes, incluindo:

1. Quantos clientes da mixnet solicitam grandes quantidades de tráfego IP de hosts em toda a Internet que o conjunto atual de gateways da Nym pode suportar;
2. Quanto tráfego IP contínuo um subconjunto de nós da rede principal (gateways de entrada, nós de mixagem e gateways de saída) pode suportar;
3. Aprimoramentos nos binários do mix node e do gateway para melhorar a taxa de transferência na rede principal;
4. Medições para informar as especificações necessárias/ótimas da máquina;
5. Testar e aprimorar as operações de qualidade dos nós Nym;
6. Para que os operadores descubram qualquer limitação de taxa e estrangulamento inesperados pelos provedores de VPS;
7. Para que os operadores aprendam a monitorar seus nós de forma distribuída.

O que aprendemos até agora?

Em primeiro lugar, aprendemos que a comunidade de operadores da Nym é receptiva, engajada e está se tornando especialista e orientando organicamente os novos participantes. Em outras palavras, uma verdadeira comunidade.

Muitos novos operadores entraram recentemente por meio dos programas de delegações e concessões de serviços, facilitados pelos esquadrões da comunidade. Esses programas estão permitindo uma boa comunicação e coordenação com a equipe principal. Até o momento, 340 nós (212 nós mistos, 128 gateways) estão registrados para as sessões de teste de desempenho. Um dos principais objetivos dos testes de desempenho é verificar o desempenho do novo roteamento de pacotes da Internet para gateways de saída. Assim que a equipe começou a enviar carga pela rede, houve reações rápidas aos aprendizados. 75% dos nós agora estão operando com o IPR ativado e as operadoras estão configurando seu próprio monitoramento.

Para permitir insights para os testes de desempenho, os operadores estão executando um binário modificado com um endpoint que monitora os pacotes recebidos, enviados e descartados. Esse ponto final permite que as operadoras conectem facilmente seu próprio sistema de monitoramento. Isso levou a um aprendizado importante para a maioria da comunidade sobre a importância do monitoramento de desempenho descentralizado. Veja por quê…

Redes descentralizadas precisam de medições descentralizadas

Entre a comunidade de operadores de nós da Nym estão operadores de infraestrutura Web3 experientes e altamente profissionais, como o Nodes Guru e o Blockfend, bem como ativistas que administram nós para o bem social. Essa comunidade criou algumas das ferramentas essenciais mais confiáveis e amplamente utilizadas por operadores e stakers: Nodes Guru explorer, painel de controle No Trust Verify e a calculadora de prêmios Explore Nym. E, mais recentemente, para o teste, um dos “Shinobi” mais ativos da comunidade, pawnflake, escreveu um script para ajudar a monitorar o desempenho dos nós. Isso levou a uma discussão mais ampla sobre diferenças importantes entre o monitoramento de desempenho de sistemas de privacidade centralizados e descentralizados.

O teste de desempenho da Nym busca entender como a rede e os binários do Nym podem ser aprimorados. Por esse motivo, o teste envolve o rastreamento de pacotes recebidos, enviados e descartados nó a nó usando o Prometheus e o Grafana.

Essa configuração de teste funciona bem se cada nó fizer seu próprio monitoramento independente. No entanto, surge um problema se o monitoramento for centralizado. Se os nós rastrearem seus pacotes por meio de um único serviço, isso revelará efetivamente os caminhos completos de todo o roteamento de pacotes em um único local. Nesse ponto, a descentralização perde suas propriedades, pois alguém teria a visão geral completa da comunicação da rede e poderia saber todos os tipos de informações sobre quem está falando com quem e sobre o quê.

Como podemos saber se os nós são mal-intencionados?

Agora, você pode se perguntar: o que impediria os nós de simplesmente executar o monitoramento centralizado dos caminhos, agora que os novos binários tornaram isso possível para os testes?

Em primeiro lugar, para que um agente mal-intencionado pudesse agregar todos os caminhos, ele teria que convencer a maioria dos operadores a fornecer seus dados. E após o término dos testes, ele precisaria convencer os operadores a executar uma versão modificada do software para poder registrar os caminhos. Em termos sociais, isso é bastante difícil de conseguir, considerando a quantidade, a distribuição geográfica e a diversidade de operadoras de nós Nym. E, tecnicamente, isso se tornará ainda mais difícil, pois os consultores da Nym estão trabalhando atualmente em ambientes protegidos para verificar criptograficamente se um nó está executando uma versão não modificada do software.

Para formalizar ainda mais a política de não registro de logs, a equipe do Nym Core está preparando novos Termos e Condições do operador. Isso descreve as responsabilidades legais do operador em termos do software, da rede Nym, dos usuários e da empresa.

Por fim, é do interesse do operador de nó não tentar obter métricas agregadas coletivas e manter informações desnecessárias, pois isso efetivamente o torna um alvo de ação legal e possível intimação.

De modo geral, esse é um grande avanço em relação às redes de retransmissão centralizadas, como as VPNs, que têm uma visão geral completa de todo o tráfego de usuários.

O que acontece depois?

Os dois primeiros testes permitiram que os operadores e a equipe aprendessem a melhor forma de fazer um teste de desempenho em uma mixnet ao vivo e descentralizada. Algo que nunca foi feito antes! Os nós já foram atualizados para novos binários, o monitoramento descentralizado está configurado e a equipe de Q/A da Nym tem todos os sistemas configurados. O objetivo é entender os pacotes por segundo, os bytes por segundo e começar a ter uma ideia de quais métricas afetam mais o desempenho geral.

A equipe de Q/A da Nym teve de 50 a 100 clientes em todo o mundo, que empurraram a carga pela rede, enviando e buscando imagens e vídeos de conteúdo em todo o mundo. Agora, a pergunta que fica é: quem vai quebrar primeiro? A equipe de Q/A da Nym ou os operadores da Nym? 😎

O terceiro teste está prestes a começar! Registre-se aqui.

Recursos

• Página de registo do Fast & Furious
• Documentos de teste de desempenho Nym
• Monitorização descentralizada do desempenho
• Guia do operador do nó Nym