Corso di Software Performance Engineering

Lezione 1 • Flusso di Lavoro dell'Ingegneria delle Prestazioni

Presenta il ciclo iterativo misurare-analizzare-migliorare come flusso di lavoro principale. Orienta gli studenti sulla struttura dell'intero corso.

Lezione 2 • Obiettivi di Prestazione e SLO

Insegna a tradurre i requisiti aziendali in obiettivi di prestazione misurabili. Stabilisce il framework di definizione degli obiettivi applicato in ogni capitolo successivo.

Lezione 3 • Modello delle Risorse di Sistema

Mappa CPU, memoria, disco e rete sui vincoli di prestazione. Fornisce un modello condiviso utilizzato in tutti i capitoli successivi.

Lezione 4 • Metriche e Indicatori Chiave di Prestazione

Introduce latenza, throughput, tasso di errore e saturazione come segnali primari. Collega le metriche all'esperienza utente e ai risultati aziendali.

Lezione 1 • Profilazione di CPU e Memoria

Introduce i profiler a campionamento e tracing per l'analisi della CPU e dell'heap. Sviluppa la capacità di identificare percorsi critici e perdite di memoria dai profili.

Lezione 2 • Tecniche di Strumentazione

Tratta approcci di strumentazione manuale, automatica e bytecode. Collega le scelte di strumentazione ai trade-off tra overhead e fedeltà dei dati.

Lezione 3 • Progettazione di Dashboard e Alerting

Guida la creazione di dashboard operative e policy di alert a basso rumore. Garantisce che i dati raccolti guidino le decisioni anziché generare affaticamento da alert.

Lezione 4 • Pilastri dell'Osservabilità: Metriche, Log, Tracce

Distingue i tre tipi di telemetria e i loro ruoli complementari. Ancora il capitolo mostrando quando ciascun pilastro è più prezioso.

Lezione 1 • Tipi e Obiettivi dei Test di Carico

Distingue i test di baseline, stress, soak, spike e breakpoint. Allinea ciascun tipo di test a domande di prestazione specifiche.

Lezione 2 • Caratterizzazione del Carico di Lavoro

Analizza i modelli di traffico di produzione per costruire modelli di carico di lavoro rappresentativi. Collega i dati di utilizzo reale a scenari di test sintetici.

Lezione 3 • Progettazione del Generatore di Carico

Tratta lo scripting di utenti virtuali realistici e l'evitare l'omissione coordinata. Garantisce che il generatore di carico stesso non diventi il collo di bottiglia.

Lezione 4 • Analisi dei Risultati dei Test di Carico

Insegna l'analisi sistematica dei risultati, incluso il confronto dei percentili e l'identificazione dei colli di bottiglia. Collega l'output grezzo del test a risultati attuabili.

Lezione 1 • Diagnosi dei Colli di Bottiglia della CPU

Identifica le condizioni di CPU-bound attraverso profilazione, profondità della coda di esecuzione e analisi dello scheduling. Collega i sintomi della CPU alle cause radice nel codice applicativo.

Lezione 2 • Concorrenza e Contesa dei Lock

Diagnostica la contesa dei thread, i deadlock e gli effetti di lock convoy. Applica la Legge di Amdahl per quantificare i limiti del parallelismo.

Lezione 3 • Diagnosi dei Colli di Bottiglia di Memoria e GC

Diagnostica la pressione sull'heap, le pause di garbage collection e le perdite di memoria. Collega il comportamento della memoria ai picchi di latenza e al degrado del throughput.

Lezione 4 • Diagnosi dei Colli di Bottiglia di I/O e Storage

Tratta l'attesa I/O del disco, il comportamento della cache del buffer e l'analisi della profondità della coda di storage. Collega i modelli di I/O alle strategie di lettura/scrittura a livello applicativo.

Lezione 1 • Complessità Algoritmica e Strutture Dati

Rivede l'analisi Big-O e seleziona le strutture dati ottimali per percorsi critici per le prestazioni. Stabilisce il livello di ottimizzazione a più alto impatto.

Lezione 2 • Strategie di Caching

Tratta il caching in-process, distribuito e CDN con politiche di evizione e invalidazione. Riduce direttamente la latenza e il carico sul backend.

Lezione 3 • Ottimizzazione della Serializzazione e dei Protocolli

Confronta formati di serializzazione e scelte di protocollo per throughput e latenza. Riduce l'overhead di trasmissione e il costo CPU della codifica dei dati.

Lezione 4 • Ottimizzazione delle Query di Database

Tratta l'analisi del piano di query, le strategie di indicizzazione e l'eliminazione delle query N+1. Affronta il collo di bottiglia più comune a livello applicativo.

Lezione 1 • Resilienza e Degrado Controllato

Progetta circuit breaker, bulkhead e load shedding per mantenere le prestazioni in caso di guasto. Previene che i guasti a cascata facciano crollare il throughput.

Lezione 2 • Pianificazione e Modellazione della Capacità

Insegna la previsione della domanda, la modellazione delle risorse e il calcolo del margine di capacità. Traduce le proiezioni di crescita in decisioni infrastrutturali.

Lezione 3 • Modelli e Leggi di Scalabilità

Applica la Legge di Amdahl e la Legge di Scalabilità Universale di Gunther per prevedere i limiti del sistema. Fornisce strumenti quantitativi per le decisioni architetturali.

Lezione 4 • Modelli di Scalabilità Orizzontale

Tratta la progettazione di servizi stateless, gli algoritmi di bilanciamento del carico e i trade-off dell'affinità di sessione. Consente una crescita lineare della capacità attraverso la replica.

Lezione 1 • Prestazioni di Distribuzione dei Contenuti e Edge

Utilizza il caching CDN, l'edge computing e l'ottimizzazione DNS per ridurre la latenza globale. Estende l'ingegneria delle prestazioni al livello di distribuzione rivolto al cliente.

Lezione 2 • Tuning delle Prestazioni delle Risorse Cloud

Ottimizza i tipi di istanza, i livelli di storage e le configurazioni dei servizi gestiti per il rapporto costo-prestazioni. Affronta i limiti di throttling e quota specifici del cloud.

Lezione 3 • Latenza di Rete nei Sistemi Distribuiti

Quantifica l'impatto dei salti di rete, della serializzazione e del fan-out sulla latenza end-to-end. Motiva le scelte di co-locazione, batch e protocollo.

Lezione 4 • Modelli di Prestazione per Microservizi

Tratta i trade-off della scomposizione dei servizi, l'overhead dell'API gateway e l'ottimizzazione delle chiamate tra servizi. Applica il tracciamento distribuito alla diagnosi cross-service.

Lezione 1 • Monitoraggio delle Prestazioni in Produzione

Stabilisce il monitoraggio degli utenti reali, le sonde sintetiche e il rilevamento di anomalie in produzione. Chiude il ciclo di feedback tra distribuzione e misurazione.

Lezione 2 • Risposta agli Incidenti per Problemi di Prestazione

Applica un approccio strutturato basato su runbook per diagnosticare e risolvere incidenti di prestazione in produzione. Integra le competenze di osservabilità nella pratica di reperibilità.

Lezione 3 • Rilevamento delle Regressioni di Prestazione

Progetta gate automatizzati che intercettano le regressioni prima del deployment in produzione. Collega la misurazione dei capitoli precedenti all'applicazione nella pipeline.

Lezione 4 • Budget e Governance delle Prestazioni

Imposta budget di prestazione a livello di team e processi di revisione per sostenere i miglioramenti nel tempo. Istituzionalizza le prestazioni come una preoccupazione ingegneristica di primaria importanza.