Интенсивная нагрузка это: Что такое низкая, умеренная и интенсивная физическая активность?
Интенсивность тренировок: что нужно знать? | Фитнес
Многие из нас привыкли считать, что интенсивная тренировка — это сумасшедший темп, сбитое дыхание, пульс на пределе и красное лицо, по которому пот — градом. Мы правы, но только отчасти. Подбирая занятия по степени интенсивности, стоит разобраться с этим понятием.
Подробнее о нем рассказал Сергей Чаплыгин, персональный тренер в клубе World Class Ленинский.
«Интенсивность — это один из основных параметров измерения тренировочной нагрузки. Второй относится к объему. Существуют разные определения интенсивности, но обычно под этим понимают степень воздействия той или иной нагрузки на организм.
Сравнивая тренировки по их интенсивности, нужно задать себе вопрос: зачем вам требуется та или иная степень интенсивности? И нужна ли вообще? Ответы на эти вопросы зависят от того, какие цели вы преследуете.
- Когда нам нужно развить или улучшить физические качества (стать сильнее, нарастить мышечную массу, усовершенствовать гибкость), интенсивный тренинг требуется для того, чтобы стимулировать адаптационные сдвиги в организме.
- Чтобы повысить выносливость, следует увеличить объем тренировок.
Очень часто понятие интенсивности путают с понятием моторной плотности. Так, если человек во время тренировки выполняет упражнения со своим весом, делая по 20-25 повторений по кругу без остановки, то у него низкоинтенсивная, высокообъемная тренировка с высокой моторной плотностью — за отдельно взятый промежуток времени человек совершает много движений. Степень приложения усилий при этом не так высока, поскольку речь идет об упражнениях с собственным весом.
В зависимости от вида тренировок параметры, которые характеризуют интенсивность, будут разными.
- В аэробных тренировках — в тренировках выносливости — параметром, измеряющим интенсивность, будет
скорость. Оценить ее воздействие на организм можно с помощью таких показателей, как пульс или частота дыхания. - В силовом тренинге, который выполняется для развития силы, выносливости, скорости, мощности, интенсивность будет зависеть от отягощения: чем выше вес, тем больше интенсивность.
- В тренировке гибкости определить интенсивность человеку позволяет уровень болевых ощущений по субъективной шкале от 1 до 10 баллов (5-6 баллов — легкое напряжение и средняя интенсивность, 7-8 — высокая, 9-10 — предел и ощущение боли, которую сложно терпеть). Кстати, при высокой интенсивности стретч-упражнений пульс может быть низким — таким образом, он далеко не всегда говорит об интенсивности тренинга.
Возвращаясь к вопросу о том, нужна ли высокая интенсивность в тренинге, стоит отметить, что в некоторых видах фитнеса реализация их задачи не имеет тесной связи с интенсивностью.
Например, пилатес направлен на улучшение нервно-мышечной координации, улучшение двигательного контроля. Это занятие низкой интенсивности. Однако оно очень эффективно. Пилатес меняет двигательные паттерны, корректируя их в лучшую сторону. Многим людям это помогает справляться с дискомфортом или даже болевыми ощущениями, которые возникают от проблем с опорно-двигательным аппаратом. Благодаря пилатесу человек в целом начинает двигаться более эргономично и в результате меньше устает, так как начинает расходовать энергию эффективнее.
Так же и стретчинг с точки зрения нагрузки на сердечно-сосудистую систему считается низкоинтенсивным тренингом, при этом нагрузка на опорно-двигательный аппарат делает его высокоинтенсивным.
Большинство кардиотренировок отличает средняя интенсивность с точки зрения воздействия на сердечно-сосудистую систему и вместе с тем — высокий тренировочный объем.
При этом важно не забывать, что для одних людей нагрузка, которая считается средней, субъективно будет высокой, а для других — низкой. Таким образом, интенсивность тренировок — это очень индивидуальное понятие, поэтому не обойтись без консультации с тренером, какую бы активность вы ни выбрали, и без знания своих противопоказаний — выбор как вида тренировок, так и интенсивности будет полностью им подчинен».
Объем и интенсивность физической нагрузки
Выполнение физических упражнений дает определенную нагрузку на организм спортсмена. Эта физическая нагрузка складывается из двух компонентов — объема и интенсивности.
Объем физической нагрузки – это суммарное количество выполненных физических упражнений за единицу времени (занятие, неделя, месяц, год). Объем выражается в конкретных единицах: в километрах (циклические упражнения), в часах (ациклические упражнения).
Интенсивность физических упражнений – это суммарное количество выполненной физической нагрузки с определенной скоростью, т.е. учитывается пройденный путь в единицу времени с определенной мощностью (силовые напряжения в единицу времени), с определенной плотностью занятий (величина времени в промежутках между отдельными упражнениями).
Объем и интенсивность довольно сложная методическая категория и в практической реализации требует обоснованной оценки при ее планировании и учете.
В тренировке гонщика большое внимание уделяется бегу и ходьбе. Для определения степени физической нагрузки в беге и ходьбе большое значение имеют кроме длины дистанции, времени-и интенсивности движений условия, в которых эти упражнения проводятся. При дозировании физической нагрузки в беге надо учитывать следующие условия: протяженность дистанции, пересеченность местности, состояние грунта, направление движения, препятствия, силу и направление ветра, влажность и температуру воздуха.
Что касается передвижения на лыжах, то в его основе лежит скольжение, которое является величиной не постоянной, а переменной, зависящей от ряда объективных и субъективных причин (степени владения техникой, состояния тренированности, степени утомления, способа передвижения, профиля и характера местности, количества, качества и структуры снега, состояния лыжни, температуры и влажности воздуха, направления и силы ветра, смазки лыж, конструкции и качества инвентаря, одежды и обуви, освещения и т.п.). Следовательно, пройдя дистанцию 10 км в тяжелых метеорологических условиях с плохим скольжением, можно получить большую нагрузку, чем преодолев 15 км дистанции при отличном скольжении.
В процессе занятий техника совершенствуется, повышается тренированность, приобретаются теоретические и тактические знания и в целом накапливается опыт спортсмена. Все это приводит к тому, что некоторые из этих причин со временем теряют свою значимость. Так, например, степень владения техникой, выбор способа передвижения, состояние тренированности, смазка лыж, конструкция и качество инвентаря, одежда и обувь для мастера-лыжника не имеют такого большого значения, как для начинающего лыжника.
Такие же причины, как количество, качество и структура снега, температура и влажность воздуха, направление и сила ветра, являются постоянно действующими, и с ними во всех случаях приходится считаться вне зависимости от квалификации. Поэтому при планировании тренировки указывать время, за которое следует проходить ту или иную тренировочную дистанцию, не целесообразно, следует дозировать нагрузку временем работы с определенной интенсивностью, а километраж может быть указан как условный показатель, который в день тренировочных занятий может быть изменен.
Такой способ регулирования нагрузки позволяет тренеру и лыжнику в процессе тренировки использовать разнообразную местность и достаточно точно учитывать нагрузку независимо от погоды и условий скольжения. Дозирование нагрузки при тренировке лыжников изменением темпа и скорости очень неточно, так как и темп, и скорость в значительной мере изменяются при разных условиях скольжения и при различной силе толчков ногами (лыжами) и руками (палками).
Скорость передвижения лыжника обусловливается частотой и длиной шагов. Длина шага зависит от силы отталкивания ногами и палками, а также от условий скольжения. Снижая усилие при толчке и сокращая длительность его, лыжник уменьшает скорость движения. Соответствующим увеличением силы толчка при одних и тех же темник движений и условиях скольжения лыжник может увеличить скорость.
Одной из задач в тренировке лыжников является установление наиболее рациональной длины шага и темпа движений. Можно изменять скорость, увеличивая длину шагов и уменьшая частоту их или уменьшая длину шагов и увеличивая их частоту. Лыжник должен выработать в процессе тренировки такую длину шагов и их частоту, чтобы обеспечить наиболее оптимальную скорость движения. В практике тренерской работы часто различную скорость напряжения при работе неверно определяют выражением «темп», «скорость», «ход». Эти выражения имеют определенное значение. «Темп» — частота шагов, т. е. количество шагов, сделанных в единицу времени. «Скорость» — путь, пройденный в единицу времени. Скорость равняется темпу, помноженному на длину шагов. Термин «ход» сейчас применяется как определение способа передвижения по равнинной местности, а не как обозначение скорости, движения. Правильнее всего обозначить деятельность лыжника степенью напряжения работающего организма — интенсивностью работы. Интенсивность деятельности организма удобнее всего определять по физиологическим показателям, и на их основании руководствоваться определенной градацией. Для установления удобной для использования в тренировке градации интенсивности необходимо исходить из главных физиологических показателей: ЧСС, потребление кислорода, кислородный долг, дыхательная вентиляция и дыхательный коэффициент.
Исследователями кафедры лыжного спорта ГЦОЛИФКа (Т. Раменская, Н. Корягин, Ю. Каюльсто и др.) установлены показатели для лыжников первого разряда:
ЧСС во время гонки находится в пределах 155—190 уд/мин, отклонения (до 35 ударов) зависят от рельефа местности, продолжительности работы и условий скольжения. На подъемах ЧСС в среднем 180—190, на спусках — 155 и на равнине — 170 уд/мин. На дистанции 10 км — 175, на 15 км — 170, на 30 км — 165 уд/мин. Различие в условиях плохого и отличного скольжения в среднем составляет 15—20 уд/мин.
Потребление кислорода во время гонок находится при подъемах в пределах 87—93, на спусках — 69—79 и на равнине — 75—82% от максимального потребления кислорода.
Кислородный долг во время гонок накапливается: на подъемах — 6, 20—7, на спусках — 4, 70—5 и на равнине — 5, 80—6. Необходимо также учесть, что на накопление кислородного долга влияют крутизна и длина подъема. С увеличением времени подъема с 1,5 до 3 мин. кислородный долг возрастает с 54—55 до 67—70% от максимального. После старта первые 2 мин. кислородный долг резко возрастает, но в дальнейшем его накопление замедляется. На финише у лыжников старших разрядов кислородный долг гораздо выше, чем у лыжников младших разрядов, в среднем он составляет 10,4 и 7,8 л.
Дыхательная вентиляция и дыхательный коэффициент в зависимости от интенсивности передвижения возрастают соответственно с 60 ±10 л (0,91 ±0,02) до 140 ±10 л (1,04 ±0,02).
Все эти физиологические процессы взаимно связаны, и увеличение одних показателей влечет за собой увеличение других, и это увеличение зависит от интенсивности работы. Необходимо знать, что повышение спортивной квалификации влияет на физиологические показатели; у мастеров спорта максимальное потребление кислорода достигает в среднем 5,20 л/мин, максимальный кислородный долг — 11,15 л/мин, а у спортсменов первого разряда соответственно 4,55 и 9,7 л/мин.
Разработана система оценок интенсивности работы лыжников-гонщиков, биатлонистов и двоеборцев. Условно выделено четыре стереотипа интенсивности. (Иногда выделяют и пятую степень интенсивности, промежуточную между сильной и предельной, — околопредельную).
Тренеру необходимо воспитать у спортсмена «чувство интенсивности». Для этого следует на первых же тренировках с небольшими перерывами для отдыха выполнять движения с различной интенсивностью. Это позволит тренирующимся лучше почувствовать разницу в деятельности организма (в частности, дыхание) при различной интенсивности работы. Следует обратить внимание тренирующихся на разницу в скорости движения. Повторять движения с разной интенсивностью следует несколько раз, ведя группу за собой, пока тренирующиеся не усвоят в достаточной мере изменения в деятельности организма (дыхание, темп движений) при резкой смене интенсивности работы.
Затем следует переходить к работе над закреплением ощущений интенсивности работы. По заданию тренера лыжник известный отрезок дистанции проходит с указанной интенсивностью. Тренер при этом следит за скоростью движения и самочувствием спортсмена.
В тесной связи с объемом и интенсивностью находится дозирование нагрузки в одном занятии. Оптимальная нагрузка имеет решающее значение для постоянного повышения работоспособности и постепенного достижения спортивной формы. При этом всегда следует учитывать объем и интенсивность предыдущего занятия и длительность отдыха, а также индивидуальные данные спортсменов. Лучше усваивать 2—3 степени интенсивности одновременно, так как при этом лыжник лучше сопоставляет деятельность организма и лучше усваивает разницу. Сначала следует закрепить ощущение «слабой», «средней» и «сильной» интенсивности работы, а затем за несколько занятий до проведения тренировок повторным методом переходить к усвоению ощущения «предельной» интенсивности. Усвоив ощущение разной интенсивности работы, лыжник, совершенствуясь и развиваясь в процессе тренировки, сохраняет эти ощущения. С расширением функциональных возможностей организма и по мере совершенствования двигательных навыков соответственно повышается деятельность организма при работе с различной интенсивностью. Самое важное — ощущение разницы в деятельности организма при различной интенсивности остается неизменным, более того, закрепляется. Одновременно с развитием ощущения степени интенсивности у лыжников воспитывается «чувство скорости». После того, как тренирующиеся достаточно твердо усвоят разные степени интенсивности работы на равнинной местности, следует закреплять это ощущение на дистанции, включающей подъемы.
Лучшим контролером усвоения ощущений интенсивностей является соревнование. Всю дистанцию соревнований лыжник проходит с «сильной» интенсивностью, отдельные участки дистанции (подъемы, обход участников, финиш) — с «предельной» интенсивностью. В процессе соревнований лыжник и тренер могут проследить за деятельностью организма и скоростью движения. Ощущение «сильной» и «предельной» интенсивности хорошо воспитывается в соревнованиях.
Другие статьи раздела:
- Основы методики тренировки
- Содержание тренировки
- Периодизация тренировочного процесса
- Направленность тренировочного процесса
- Средства тренировки
- Методы тренировки
- Объем и интенсивность физической нагрузки
- Методы контроля и восстановления
- Проведение тренировочных занятий в бесснежное время
- Проведение тренировочных занятий на сборе.
Интенсивность и объем (часть 1)
ИНТЕНСИВНОСТЬ И ОБЪЕМ (Часть 1) Физическая нагрузка – это определенная величина воздействия физических упражнений на организм занимающихся.
Объем нагрузки – это количество физической нагрузки за одну тренировку, неделю, месяц, выраженное в мерах времени, веса, длины, в количестве выполненных упражнений.
Интенсивность физической нагрузки – это время, затраченное на выполнение конкретного объема работы.
Доза нагрузки — это определенная ее величина, измеряемая параметрами объема и интенсивности.
Дозирование нагрузки – это изменение ее объема и интенсивности.
ЧСС – частота сердечных сокращений.
ЧД – частота дыхания.
Ох уж эта загадочная физика, ваша, химика и всяческая биологика. Вот, есть величины – интенсивность и объем. Это же про физику? К примеру, можно взять и поднять машину (но это не точно), это будет очень интенсивно, но очень коротко, а можно в течение часа поднимать с пола кубики Лего. При этом, чтобы поднять машину второй раз – вам нужен будет отдых и восстановление, хотя вы потратили на это 10 секунд, а вот кубики лего с пола вы можете продолжить собирать и без перерыва. Почему так происходит? Физика! Или Биологика… сравниваем объем работы. Вес машины 1500кг, вес одного кубика Лего 15гр. Математика! 1500 кг=1500000 гр (вот это чудеса) 1 автомобиль = 100 000 кубиков Лего (это при условии, что у нас легковой автомобиль) За какое время мы поднимем автомобиль в кубиках? Допустим, мы поднимаем кубики с пола с частотой 50 кубиков в минуту. 100 000 кубиков мы поднимем за 100 000 : 50 = 2 000 минут 2000 минут = 33 часа и 20 минут То есть 1 день 9 часов и 20 минут без перерыва вы поднимали кубики с пола (довольно странное упражнение, нет бы машину поднять разок) Если делать это под музыку , то получится неплохой Рейв. Как вы будете себя чувствовать после такой нагрузки? Вряд ли захотите повторить это снова в ближайшие пару лет. Тем не менее, час подъемов кубиков для вас — это недостаточная нагрузка, а подъем автомобиля – чрезмерная. Физическая нагрузка — это определенная величина воздействия физических упражнений на организм занимающихся. Следует понимать, что организм будет нормально развиваться только благодаря достаточной двигательной активности, благодаря физической нагрузке.
Результаты занятий физическими упражнениями напрямую зависят от правильно подобранной нагрузки, от ее объема и интенсивности.
Внутренняя сторона физической нагрузки характеризуется реакцией основных систем организма (дыхательной, сердечно-сосудистой, кровеносной) на проделанную работу. Одним из основных показателей реакции организма на нагрузку является пульс, или частота сердечных сокращений (ЧСС).
В определении интенсивности физических нагрузок по пульсу используют три показателя: пороговая, пиковая и средняя ЧСС.
Величина нагрузки зависит от скорости и продолжительности физической работы. Чем больше нагрузка, тем больше частота дыхания и сердцебиения, потребление кислорода и расходование энергии. На основе этой зависимости на занятиях физической культурой можно регулировать физическую нагрузку, изменяя ее воздействие на организм. Регулирование нагрузки называется дозированием. Оно происходит за счет изменения количественных и качественных показателей в выполнении физических упражнений.
При занятиях физическими упражнениями рекомендуют к использованию несколько вариантов дозирования физической нагрузки:
— изменение количества упражнений на занятии.
— изменение количества повторений одного и того же упражнения.
— изменение скорости выполнения упражнения.
— изменение продолжительности выполнения упражнений.
— изменение величины дополнительных отягощений на мышцы.
— изменение продолжительности интервалов отдыха между упражнениями. Продолжение следует…
Виды физических нагрузок и их интенсивность
Систематическое занятие физической культурой приводит к привыканию человеческого организма к выполняемой физической работе. Благодаря эффективности тренировок у человека изменяются мышечные ткани и различные органы, что и приводит к повышению физической подготовки.
Факторы, которые позволяют определить физические тренировочные эффекты упражнений:
1. Функциональные эффекты тренировки;
2. «Критические» эффекты тренировок;
3. Обратимость тренировочных эффектов;
4. Специфичность тренировочных эффектов;
5. Тренируемость, которая позволяет определить величину тренировочного эффекта;
6. Усиление максимальных функциональных возможностей всего организма и ведущих систем;
7. Повышение экономичности, эффективности деятельности всего организма;
Эффективность определяется благодаря росту максимальных показателей при выполнение предельных упражнений. Они показывают максимальные возможности организма человека.
А критические нагрузки говорят об уменьшении сдвигов деятельности органов при выполнении определенного упражнения. В качестве примера можно привести тренированного человека и нетренированного, выполняя одинаковые нагрузки у нетренированного человека будет более учащен пульс и дыхание, также и устанет он намного быстрее натренированного.
Немаловажным при занятии физической подготовкой является выбор соответствующих нагрузок. Они могут определяться такими факторами:
1. Реабилитация после перенесенных заболеваний, сюда так же можно отнести и хронические заболевания;
2. Восстановительно-оздоровительная деятельность, которая осуществляется для снятия физического напряжения;
В данных случаях возникают проблемы с выбором физических нагрузок, но их составляющей является лечебная физкультура.
3. Поддержание натренированности организма;
4. Повышение физической подготовки человека.
Для повышения подготовки человек должен постепенно превышать повседневную тренировочную нагрузку.
Но все же, говоря о видах нагрузок, выделяют следующие:
1. Аэробная физическая нагрузка.
Кардионагрузка которая представляет собой комплекс упражнений, которые направлены на обогащение клеток кислородом, повышение уровня здоровья и выносливости организма, например, катание на велосипеде, лыжи, бег и т.д.
Во время выполнения таких нагрузок необходимо осуществлять контроль за дыханием. Неправильное поступление кислорода при избыточной физической нагрузке может привести к осложнениям со стороны сердечно-сосудистой системы.
2. Анаэробная физическая нагрузка.
Данная нагрузка представляет собой комплекс силовых упражнений, которые направлены на повышение силовых качеств человека, развитие выносливости. Например, занятие на тренажерах.
Результатом такой нагрузки является увеличение мышечных тканей организма.
3. Интервальная физическая нагрузка.
Интервальная физическая нагрузка, представляет собой разновидность физических нагрузок с высокой и низкой интенсивностью и заключается она в чередовании их между собой с определенными интервалами. Существует множество видов данной нагрузки, к ним относится: силовая, кардионагрузка, круговая и т.д.
4. Гипоксическая физическая нагрузка:
Такая нагрузка больше всего подходит для профессиональных спортсменов. Данная тренировка направлена на работу в условиях недостатка кислорода, на пределе возможностей человека и относится к тяжелым физическим нагрузкам.
Если говорить о параметрах физической нагрузки, то ими являются интенсивность, длительность, частота. Они определяют объем тренировочной нагрузки. Каждый из выделенных показателей играет самостоятельную роль в определение эффективности тренировки, так же важны их взаимосвязь и взаимное влияние.
Главным фактором эффективности тренировки является интенсивность нагрузки. При учете этого параметра и начального уровня функциональной подготовленности, влияние длительности и частоты тренировок в некоторых пределах может не играть существенной роли. Кроме того, значение каждого из параметров нагрузки значительно зависит от выбора показателей, по которым судят о тренировочной эффективности.
Говоря о продолжительности тренировок, можно сказать, что средняя продолжительность тренировки, которая даст лучший результат 1-1,5 часа. Тренировка профессионала должна занимать меньше времени, в связи с узкой специализацией, то есть около 40-60 минут. Но каждая тренировка должна состоять из разминки, которая приблизительно должна составлять 10 минут и заминки.
Долгие тренировки могут вызвать повышенную секрецию кортизола- гормон, который способствует накоплению жира, а также разрушает мышцы и может привести к развитию перетренированности.
Оптимальная частота тренировок для каждого индивидуальна. Все зависит от индивидуальных рекуперативных способностей организма.
Говоря о физиологических методах, которые определяют интенсивность нагрузок, отметим, что первый метод заключается в измерении скорости потребления кислорода (абсолютный и относительный). Остальные методы являются косвенными, которые основываются на существовании связи между интенсивностью нагрузки и определенными физиологическими показателями.
Наиболее удобным показателем служит частота сердечных сокращений. Определяя интенсивность тренировочной нагрузки по частоте сердечных сокращений, нужно говорить о том что, чем больше нагрузка, тем больше частота сердечных сокращений. Для определения интенсивности по частоте сердечных сокращений используются два показателя: пороговая и пиковая частота сердечных сокращений. Пиковая – наибольшая интенсивность, которая не должна превышаться в результате тренировок и она составляется 95% от максимальной частоты сердечных сокращений. А пороговая – наименьшая интенсивность, которая составляет 78% от максимальной частоты.
Определение интенсивности нагрузки индивидуально для каждого человека, и используются не абсолютные, а относительные показатели. Но чем ниже уровень физической подготовки, тем ниже должна быть интенсивность нагрузки, и по мере роста тренированности она должна постепенно возрастать, вплоть до 80-85%.
Короткая интенсивная нагрузка полезнее, чем тренировка на выносливость
- Главная
- 2011
- Апрель
- Короткая интенсивная нагрузка полезнее, чем тренировка на выносливость
Физическая нагрузка крайне важна для профилактики сердечнососудистых заболеваний, особенно у детей и подростков, но все ли упражнения одинаково хороши? Новое исследование, опубликованное 4 апреля в Американском журнале биологии человека (American Journal of Human Biology), показывает, что короткие нагрузки высокой интенсивности, такие как спринтерский бег, более полезны, чем традиционные тренировки на выносливость.
«Сердечнососудистые заболевания являются главной причиной смертности во всем мире, многие факторы риска которых начинают действовать и проявляться уже в детстве», — говорит ведущий автор Дункан Бьюкен из Университета западной Шотландии. «В нашем исследовании мы изучили влияние на гены-маркёры сердечнососудистых заболеваний у молодых людей коротких интенсивных упражнений в сравнении с традиционными тренировками на выносливость».
Для участия в исследовании были приглашены школьники-добровольцы, 47 мальчиков и 9 девочек, которые были разделены в произвольном порядке на 2 группы в соответствии с интенсивностью нагрузки: умеренной и интенсивной.
Обе группы тренировались три раза в неделю в течение 7 недель. Тренировка группы высокоинтенсивной нагрузки состояла из серии 20-метровых спринтов по 30 секунд. А группа средней интенсивности осуществляла 20-минутные забеги.
За время исследования группа умеренной интенсивности выполнила 420 минут физической нагрузки в то время, как группа высокой интенсивности тренировалась всего 63 минут. Подсчитанный расход энергии группы высокой интенсивности составил 907,2 ккал по сравнению с 4410 ккал в группе умеренной интенсивности.
Результаты показали, что обе группы продемонстрировали улучшение факторов риска сердечнососудистых заболеваний. Однако, общее время упражнений в течение семи недель в группе умеренной нагрузки в 6 раз превысило этот же показатель в группе высокой интенсивности. Таким образом, значительные улучшения сердечнососудистых факторов риска в группе высокой интенсивности произошли уже на 15% от общего времени тренировок.
Эти результаты показывают, что короткие интенсивные упражнения более эффективны с точки зрения экономии времени для улучшения факторов риска сердечнососудистых заболеваний среди подростков.
Несмотря на сравнительно малые выборки, данные демонстрируют очевидное значительное улучшение состояния кардиореспираторной системы, артериального давления, композиции тела и резистентности к инсулину у здоровых подростков после 7 недельных физических упражнений различной интенсивности.
«Это первое исследование, которое продемонстрировало воздействие инновационных программ интервальных тренировок на старые и новые факторы риска сердечнососудистых заболеваний у подростков», — говорит Бьюкен.
«Необходимо инициировать крупномасштабные и всесторонние исследования, чтобы оценить последствия и влияния программ интервальных тренировок на неблагоприятные метаболические профили в долгосрочной перспективе».
Подготовил: Сергей Коваль
Источник: http://www.sportmedicine.ru/
Дата публикации:
Читайте также:
02 мая 2011, 00:45 — Женщины умнее мужчин!02 мая 2011, 00:42 — Младенец выжил в холодильнике!
02 мая 2011, 00:38 — Почему соль повышает давление
02 мая 2011, 00:24 — Расшифровка генома помогла женщине вылечиться от рака
02 мая 2011, 00:22 — Начало слабоумия: когда не доходят шутки
02 мая 2011, 00:20 — 10 причин, почему мы не худеем
02 мая 2011, 00:18 — Как заставить мозг хорошо работать
02 мая 2011, 00:15 — Как правильно себя вести в сауне
02 мая 2011, 00:14 — Уставший мозг спит по частям
02 мая 2011, 00:12 — Яйца – настоящий яд?
01 мая 2011, 23:53 — Голова, которая хочет жить
01 мая 2011, 23:49 — Диеты, которые мы выбираем
01 мая 2011, 23:47 — Холодная ванна возвращает силы
01 мая 2011, 23:37 — Частый симптом теплового удара: его отрицание.
01 мая 2011, 23:35 — Кардиологи ищут способы сокращения случаев внезапной смерти среди спортсменов
Календарь событий
Журнал
«Мы выбираем бег»
Партнеры:
Статистика
Влияние физических нагрузок на организм спортсмена. Гормоны и физическая нагрузка.
Гормоны играют крайне важную роль в работе человеческого организма. Эти вещества стимулируют работу определенных клеток и систем организма. Гормоны производятся эндокринными железами и определенными тканями.
Из широкого спектра гормонов особую важность имеют анаболические и катаболические гормоны. Катаболизм – это процесс метаболического распада клеток и тканей, а также разложения сложных структур с выделением энергии в виде тепла или в виде аденозинтрифосфата. Катаболические процессы обеспечивают высвобождение большого количества энергии.
Анаболические процессы противоположны катаболическим. Под анаболическими процессами подразумевают процессы создания клеток и тканей, а также веществ, необходимых для работы организма. Течение регенеративных процессов и анаболизм мышечной ткани во многом зависят от уровня гормона роста, инсулина и тестостерона в плазме крови.
Физическая активность существенно повышает концентрацию множества гормонов в плазме крови и не только непосредственно в момент нагрузки. С начала выполнения упражнения (напр. около максимальной мощности), за первые 4-10 минут концентрация различных гормонов и продуктов метаболизма меняется самопроизвольно. Так с началом упражнения растет концентрация молочной кислоты в крови. А концентрация глюкозы начинает меняться обратно пропорционально концентрации молочной кислоты. При увеличении времени нагрузки в крови растет уровень соматотропина.
Другие исследования продемонстрировали, что у людей преклонного возраста (65-75 лет) после занятий на велотренажере уровень тестостерона увеличивался на 40%. Специалисты геронтологии полагают, что именно сохранение нормальной концентрации тестостерона обеспечивает бодрое, энергичное состояние в преклонные годы и, вероятно, увеличивает продолжительность жизни.
Секрецию гормонов и их попадание в кровь при физических упражнениях можно представить в виде каскада реакций. Физическое напряжение как стресс провоцирует выделение в структурах мозга либеринов, которые, в свою очередь, запускают производство тропинов гипофизом. Через кровь тропины проникают в эндокринные железы, где и осуществляется секреция гормонов.
Катаболизм обусловлен наличием в крови множества факторов, участвующих в высвобождении энергии. Один из этих факторов – кортизол. Этот гормон помогает при стрессах. Однако слишком высокий уровень кортизола нежелателен: начинается расщепление клеток мышц, нарушается доставка в них аминокислот. Совершенно ясно, что в таких условиях при попадании в организм протеинов они не смогут принять участие в анаболизме, а будут либо интенсивно выбрасываться с мочой, либо превращаться печенью в глюкозу. Еще одна отрицательная роль кортизола проявляется в его воздействии на сахаридный метаболизм в период отдыха после упражнения, когда спортсмен желает скорее восстановить силы. Кортизол ингибирует скопление гликогена в мышечной ткани. Увы, кортизол производится в человеческом организме во время тяжелых тренировок. Интенсивные тренировки, высокая физическая нагрузка – это всё стресс. Кортизол выполняет одну из главных ролей при стрессах.
Устранить катаболический эффект кортизола можно с применением анаболических стероидов. Но этот метод – крайне вреден для здоровья. Побочные явления столь опасны, что спортсмену следует найти другие эффективные анаболики, легальные и не вызывающие побочных эффектов. Получение организмом большого количества сахаридов в результате анаболической активности инсулина также благоприятствует быстрому восстановлению. Выяснилось, что и в данном случае эффект достигается ингибированием активности кортизола. Концентрация инсулина обратно пропорциональна концентрации кортизола в крови. Инсулин является полипептидным гормоном и необходим в объединении путей энергоснабжения. Анаболизм инсулина затрагивает мышечную, жировую ткань и печень. Инсулин стимулирует образование гликогена, алифатических кислот и протеинов. Также инсулин ускоряет гликолиз.
Сам механизм анаболизма инсулина состоит в ускорении попадания глюкозы и свободных аминокислот в клетки. Однако процессы образования гликогена, активируемые инсулином, провоцируют уменьшение концентрации глюкозы в крови (основной симптом гипогликемии). Инсулин замедляет катаболизм в организме, в т.ч. разложение гликогена и нейтрального жира. Ускорение анаболизма в организме, то, чего хотят большинство культуристов, возможно и без применения допинг-средств типа анаболических стероидов.
Одним из важнейших агентов, активирующих производство протеина, является прогормон – соматомедин С. Специалисты утверждают, что образование этого вещества стимулируется соматотропином и осуществляется в печени и мышечной ткани. Производство соматомедина С в определенной степени зависит от объёма аминокислот, получаемых организмом. Гормоны с анаболическим эффектом после физических упражнений выполняют еще одну задачу. В результате исследований было выяснено, что при физических нагрузках волокна мышц повреждаются. Под микроскопом на специально подготовленных образцах мышечной ткани можно увидеть частые надрывы и полные разрывы волокон мышц. Факторов столь деструктивного эффекта нагрузки несколько. Первые гипотезы специалистов были связаны с деструктивным эффектом катаболических гормонов. Позже также было обосновано деструктивное воздействие свободных окислителей.
Эндокринная система управляет всеми видами метаболизма и, в зависимости от ситуации, может активировать резервные силы организма. Она же контролирует восстановление после тяжелых физических упражнений. Причем реакции гормональных систем сильно отличаются в соответствии со степенью нагрузки (большой или умеренной мощности).
При нагрузке умеренной мощности и долгой тренировке увеличивается уровень гормона роста и кортизола, падает уровень инсулина и увеличивается уровень трииодтиронина.
Нагрузке большой мощности сопутствует увеличение концентрации гормона роста, кортизола, инсулина и Т3. Гормон роста и кортизол обуславливают развитие специальной работоспособности, и поэтому увеличение их концентрации во время разных тренировочных циклов сопровождается улучшением спортивных показателей спортсмена.
В результате многих исследований специалистов было выяснено, что у профессиональных бегунов на сверхдальние дистанции в спокойном состоянии обнаруживается низкая или нормальная концентрация гормона роста. Однако при марафоновском забеге уровень гормона роста в крови сильно увеличивается, что обеспечивает высокую работоспособность на продолжительный срок. Гормон роста (соматотропин) – гормон, отвечающий за анаболизм в организме (рост, развитие, увеличение веса тела и различных органов). В организме взрослого человека воздействие гормона роста на функции роста в большей степени теряется, а на анаболические функции (образование протеина, сахаридный и жировой обмены) остается. Это и является причиной запрета соматотропного гормона как допинга.
Другим немаловажным гормоном адаптации служит кортизол, который отвечает за сахаридный и протеиновый метаболизм. Кортизол контролирует работоспособность путем катаболического процесса, при котором печень снабжается гликогеном и кетогенными аминокислотами. Вместе с катаболическим процессом (остановка производства протеина в лимфоидной и соединительной тканях) осуществляется сохранение концентрации глюкозы в плазме крови спортсмена на достаточном уровне. Данный гормон также запрещен в качестве допинга. Инсулин управляет концентрацией глюкозы и ее перемещением через мембраны мышечных и других клеток. Уровень инсулина в норме – 5-20 мкед/мл. Нехватка инсулина снижает работоспособность вследствие уменьшения количества глюкозы, доставляемой в клетки.
Выделение инсулина стимулируется при упражнениях большой мощности, что обеспечивает высокую проницаемость клеточных мембран для глюкозы (стимулируется гликолиз). Работоспособность достигается благодаря сахаридному обмену. При умеренной мощности упражнений уровень инсулина падает, что приводит к переходу с сахаридного метаболизма на липидный, что столь востребовано при продолжительной физической активности, когда резервы гликогена частично израсходованы.
Тиреоидные гормоны тироксин и трииодтиронин управляют основным метаболизмом, расходом кислорода и окислительным фосфорилированием. Изменение уровня тиреоидных гормонов определяет предел работоспособности и выносливости человека (возникает дисбаланс между получением кислорода и фосфорилированием, замедляется окислительное фосфорилирование в митохондриях мышечных клеток, замедляется ресинтез аденозинтрифосфата). Обследования бегунов на сверхдальние дистанции продемонстрировали связь между работоспособностью и соотношением гормона роста и кортизола.
Обследование эндокринной системы определенного спортсмена позволяет определить его возможности и готовность выдержать физическую нагрузку с лучшими показателями. Другим существенным аспектом предсказания специальной работоспособности служит выявление способностей коры надпочечников производить кортизол в ответ на раздражение адренокортикотропным гормоном. Повышенное производство кортизола говорит о способности спортсмена работать в оптимальном режиме.
Спортивная работоспособность разных полов существенно зависит от тестостерона. Этот гормон обуславливает агрессию, темперамент и целеустремленность при исполнении задания. Гормональные средства (тестостерон и его вариации, анаболические стероиды, гормон роста, кортикотропин, гонадотропный гормон, эритропоэтин) искусственно увеличивают работоспособность человека, и поэтому считаются допингом и запрещены к употреблению в соревнованиях и на тренировках.
Зачастую употребление препаратов гормонов идет вразрез со здоровым образом жизни и в конечном счете может привести к тяжелым патологиям.
Статья подготовлена главным врачом ГУЗ «ОВФД»
Николаевой И.В.
Интенсивные физические нагрузки повышают риск аритмии
Автор фото, SPL
Получены новые данные о том, что чрезмерная физическая нагрузка может приводить к нарушениям сердечной деятельности.
Группа экспертов из Британского кардиологического фонда обнаружила доказательства того, что повышенная физическая нагрузка вызывает у мышей молекулярные изменения в тех участках сердца, которые генерируют сердечный ритм.
Это может служить объяснением тому факту, что тренированные атлеты обладают низким пульсом в состоянии покоя и больше подвержены риску сердечной аритмии.
Однако эксперты указывают, что польза от физической нагрузки все равно перевешивает возможный риск.
Сверхвыносливость
Известно, что спортсмены, которые регулярно тренируются, находятся в хорошей физической форме. Однако вероятность возникновения у них аритмии повышается с возрастом.
Специалисты уже давно высказывают предположения о том, что длительные тренировки в таких физически трудных видах спорта как марафон и триатлон приводят к общему замедлению сердечного ритма.
Если у рядовых людей пульс в состоянии покоя колеблется в пределах 60-100 ударов в минуту, у тренированных спортсменов он может понижаться до 30 ударов и даже меньше во время сна, когда между сокращениями сердца могут возникать длительные паузы.
Например, у известных велосипедистов сэра Криса Хоя и Мигуэля Индурайна пульс в состоянии покоя составлял всего 30 и 28 ударов в минуту.
Этот ритм сердечных сокращений задается особым участком сердца, который контролируется нервной системой.
И поэтому считалось, что низкий пульс у спортсменов является результатом чрезмерной активности автономной нервной системы.
Как нужно тренировать выносливость
Автор фото, SPL
- Взрослые не должны подвергать себя анаэробическим нагрузкам более двух с половиной часов в неделю
- Такие нагрузки можно распределить на более короткие периоды в течение недели
- При беге или других видах интенсивной нагрузки на органы дыхательной и сердечно-сосудистой системы важно отдыхать. Организм восстанавливается во время перерывов между пиками нагрузки, а чрезмерная нагрузка может ослабить даже самого сильного атлета
- Перед началом таких физических упражнений важно постепенно увеличивать нагрузку путем разогрева и растяжки мускулов
Однако профессор Марк Бойетт и его коллеги из университета Манчестера указывают, что их исследования опровергают эти тезисы.
На основании исследования лабораторных мышей они пришли к выводу, что длительные и интенсивные физические нагрузки приводят к падению уровня белка HCN4, который играет важную роль в функционировании автономной нервной системы сердца.
«Это важный результат, поскольку хотя обычно низкий пульс спортсмена не вызывает никаких проблем, в пожилом возрасте у спортсменов, которые долгие годы занимались изнурительными тренировками на выносливость, риск возникновения аритмии несколько возрастает», — говорит профессор Бойетт.
Однако, по его словам, этот риск остается сравнительно низким, а польза от физической нагрузки намного перевешивает его.
Electricity Intensive Load — Benton PUD
Electricity Intensive Load (EIL) Клиенты, которым требуется новое строительство, которые переезжают в существующее помещение, или существующие клиенты, которые добавляют нагрузку EIL в своем текущем местоположении, должны выполнить следующие действия :
- Ознакомьтесь с политикой в отношении интенсивной нагрузки на электроэнергию ( см. Ниже полную политику )
- Выберите способ выставления счетов — стандартный или предоплата
- Ознакомиться с Политикой продления линии и строительства объектов
- Заполните заявку на интенсивную электрическую нагрузку для электроснабжения
- Свяжитесь с Benton PUD Engineering по телефону (509) 582-1230 и сообщите, что желаемая нагрузка соответствует определению EIL .
Служба поддержки Benton PUD свяжется с вами по следующему адресу:
Если применимо, вам будет отправлено на подпись Соглашение о безопасном хранении и оплате.
EIL Клиенты, которые не выполнили вышеуказанные действия, могут быть отключены без дальнейшего уведомления и могут нести ответственность за ущерб, нанесенный распределительным объектам Benton PUD в случае перегрузки.
Политика в отношении интенсивных электрических нагрузок
Интенсивная электрическая нагрузка (EIL) определяется как потребители, электрическая нагрузка которых имеет один или оба из следующих атрибутов:
- Потребительские нагрузки, в которых электроэнергия является преобладающим входом в производство.
- Любая нагрузка, при которой коэффициент нагрузки или общее энергопотребление оценивается или значительно превышает:
- Предыдущее потребление на месте обслуживания,
- Другие клиенты, работающие на предприятии аналогичного размера и типа.
Примеры включают, но не ограничиваются: серверные фермы, совокупность микропроцессорного вычислительного оборудования в доме, гараже или офисе или центры обработки данных специального назначения.
Новые клиенты EIL, подающие заявку на обслуживание, и существующие клиенты, которые увеличивают нагрузку в рамках определения EIL, обязаны уведомить Округ. Клиент, не сообщивший о своем статусе EIL, может нести ответственность за ущерб, нанесенный объектам распределения Округа в случае перегрузки. Округ будет активно отслеживать изменения в нагрузках, чтобы выявлять потенциальных клиентов EIL, о которых не сообщается.
Из-за относительно высокого энергопотребления клиенты EIL представляют потенциальный риск для Округа с точки зрения финансовых операций и операций системы распределения.Эта политика пытается снизить эти риски и установить параметры для клиентов EIL, которые уравновешивают управление и финансовую ответственность для всех клиентов округа, предлагая при этом экономически эффективную и надежную электроэнергию для клиентов EIL.
Кредитная политика для крупных клиентов не распространяется на клиентов EIL.
Варианты выставления счетов и депозита:
Клиенты EIL будут вносить гарантийные депозиты и получать счета за использование в соответствии с вариантами стандартной или одномесячной предоплаты.Клиенты с тарифным планом на бытовые или небольшие общие услуги будут иметь право только на стандартный вариант. Методология, используемая для депозита, будет представлять собой соответствующий тарифный план с использованием максимальной потенциальной нагрузки, основанной на совокупной паспортной табличке оборудования, установленного клиентами, и предполагаемом минимальном коэффициенте загрузки 80%, если не существует истории выставления счетов за 12 месяцев. Округ может работать с клиентом, чтобы согласовать сумму депозита с планами по установке оборудования и загрузки или историей эксплуатации клиента.
Если клиент EIL временно прекращает работу, но намеревается оставить свой счет открытым и доступными установленными вариантами оплаты, Округ оставляет за собой право удерживать депозит до окончательного закрытия счета.
Стандартный вариант биллинга
Биллинг:
- Клиенту будут выставляться счета на ежемесячной основе в течение 20 дней.
Залог:
- Требуется стандартный депозит, который будет состоять из двухмесячного выставления счета в соответствии с методом, описанным выше.
- После того, как депозит был первоначально установлен, округ может переоценить фактическое использование и увеличить или уменьшить сумму депозита, чтобы она равнялась двукратному ежемесячному счету в этом месте.
- Перед предоставлением услуги необходимо внести половину стандартного депозита. Счет за вторую половину будет выставлен в первый день оказания услуги и должен быть оплачен в течение 20 дней.
- Депозиты будут храниться в течение всего срока действия счета.
Опция предоплаты за один месяц
Примечание. Этот вариант может потребовать от клиента ответа в ускоренные сроки, включая, помимо прочего, отключение услуги за несоблюдение условий оплаты. Этот вариант также потребует от клиента заключить с Округом соглашение об условиях платежа / о сохранении безвредности.
Предоплата / Биллинг:
- Расчетный счет за один месяц, с использованием той же методологии, будет рассчитан для инициирования первого платежа, с использованием соответствующего тарифного плана и при условии минимального коэффициента загрузки 80%, исходя из максимальной потенциальной нагрузки в месте с учетом инфраструктуры системы распределения, размер трансформатора и размер панели заказчика.
- Если в Округ был предоставлен приемлемый план развития нагрузки, сумма предоплаты может быть рассчитана на основе нагрузок, указанных в плане.
- Последующие суммы предоплаты будут основаны на фактическом использовании в предыдущем месяце или на плане развития клиентской нагрузки, если он предоставлен.
- Предоплата за следующий месяц должна вноситься до 25 -го числа каждого месяца.
- Фактическое использование за предыдущий месяц будет рассчитываться первого числа каждого последующего месяца.
- Разница между предоплатой и фактическим использованием при дебетовом балансе должна быть выплачена до 25 -го числа месяца.
- Кредитовый остаток будет зачислен на предоплату в следующем месяце.
Залог:
- Требуется 25% депозита на один месяц в соответствии с методологией, описанной выше.
- Залог должен быть оплачен в полном объеме до оказания услуги.
- После того, как депозит был первоначально установлен, Округ может повторно оценить фактическое использование и скорректировать сумму депозита, чтобы она была равна ежемесячным счетам в этом месте.
- Депозиты будут храниться в течение всего срока действия счета.
Округ, по своему усмотрению, может заключить договор купли-продажи электроэнергии с потребителем EIL, если спрос превышает 10 000 кВт, и в этом случае заказчик освобождается от этой политики EIL, и условия контракта будут применяться.
Обязательство заполнить заявку на оказание услуг по интенсивной нагрузке на электроэнергию:
Клиенты EIL, которым требуется новое строительство, которые переезжают в существующее помещение, или существующие клиенты, которые добавляют нагрузку EIL в своем текущем местоположении, должны уведомить округ о том, что их нагрузка соответствует определению EIL, и должны заполнить коммерческий / промышленный Заявка на сервисное обслуживание.Инженерный персонал оценит прогнозируемую нагрузку клиентов и спроектирует любое необходимое расширение линии или улучшения системы распределения для удовлетворения запроса на обслуживание. Клиенты EIL обязаны оплачивать часть или все затраты на строительство этих новых или модернизированных объектов, и округ оставляет за собой право устанавливать максимальные уровни проникновения клиентов EIL для конкретных распределительных объектов.
Дополнительную информацию см. В Политике округа по продлению линий и строительству сооружений.
Если округ определяет нагрузку EIL, на которую не подавалась заявка, клиента попросят немедленно прекратить работу EIL. В это время необходимо подать заявку в Округ для оценки требований системы распределения. Все применимые сборы и депозиты должны быть оплачены до возобновления работы EIL. Неспособность прекратить работу приведет к немедленному отключению обслуживания.
Если заказчик не уведомляет Округ о том, что он соответствует определению EIL, а оборудование выходит из строя в результате их загрузки, заказчик должен будет оплатить время и материальные затраты на ремонт оборудования Округа, поврежденного в результате.Неуплата этих сборов может привести к отключению услуги.
Назначение тарифной сетки
Клиентам EIL будет назначен соответствующий тарифный план для жилых или коммерческих помещений в зависимости от их первоначальной нагрузки и местоположения обслуживания. Клиентам EIL, находящимся там, где обычно применяется шкала тарифов на жильё, будет назначена жилая ставка. Клиенты EIL, включенные в коммерческую шкалу тарифов, перейдут на другие применимые тарифные планы по мере того, как они достигнут применимых пороговых значений.Заказчик обязан уведомить Округ, когда эти пороговые значения были достигнуты, или если произошли другие изменения (установка оборудования или другие изменения в нагрузке), которые могут сделать его подходящим для использования с другим тарифным планом. Клиенты EIL с нагрузками, превышающими потребность в 10 000 кВт, будут подпадать под действие нового графика 80 большой нагрузки округа. Окончательное определение соответствующего графика нагрузки остается на усмотрение округа.
См. Коммерческие тарифы для получения подробной информации о тарифных планах.
Это рабочая нагрузка с интенсивным чтением или записью?
Один из распространенных способов классификации рабочих нагрузок базы данных — это «интенсивное чтение» или «интенсивное запись». Другими словами, преобладают ли в рабочей нагрузке операции чтения или записи.
Почему это должно вас волновать? Потому что определение того, является ли рабочая нагрузка интенсивной для чтения или записи, повлияет на ваш выбор оборудования, конфигурацию базы данных, а также на то, какие методы вы можете применить для оптимизации производительности и масштабируемости.
На первый взгляд этот вопрос кажется тривиальным, но если вы углубитесь, то возникнет сложность. Вам следует учитывать разные «уровни» чтения и записи. Вы также можете посмотреть количество событий или время, необходимое для выполнения операций. Они могут давать очень разные ответы, тем более что разница в стоимости одного чтения и одной записи может быть на порядок величины.
Давайте рассмотрим тест TPC-C Benchmark с этой точки зрения или, более конкретно, его реализацию в Sysbench.Иллюстрации ниже взяты из Percona Monitoring and Management (PMM) во время выполнения этого теста.
Анализ рабочей нагрузки чтения / записи по счетчикам
На самом высоком уровне вы можете думать о запросах, которые отправляются в базу данных. В этом случае мы можем увидеть около 30 000 запросов SELECT по сравнению с 20 000 запросов UPDATE + INSERT, что делает этот тест немного более , чем с интенсивным чтением по этому показателю.
Еще один способ взглянуть на нагрузку — провести фактические операции на уровне строк — один запрос может затронуть только одну строку или может затронуть миллионы.В этом тесте разница между взглядом на рабочую нагрузку с точки зрения команд SQL и с точки зрения операций со строками дает те же результаты, но это не всегда так.
Теперь посмотрим на уровень операционной системы. Мы видим, что объем данных, записываемых на диск, в 2 раза больше, чем объем данных, считываемых с диска. По этому показателю эта рабочая нагрузка составляет , интенсивная запись .
Еще один способ взглянуть на вашу рабочую нагрузку — взглянуть на нее с точки зрения таблиц .Это представление показывает нам, что к таблицам в основном обращаются для чтения и записи. Это, в свою очередь, позволяет нам увидеть, получает ли данная таблица больше операций чтения или записи. Это полезно, например, если вы планируете переместить некоторые таблицы на другой сервер и хотите четко понять, как это повлияет на вашу рабочую нагрузку.
Анализ рабочей нагрузки чтения / записи по времени отклика
Как я уже упоминал, подсчеты часто не отражают время ответа, которое обычно более полно отражает реальную выполняемую работу.Чтобы посмотреть на информацию о времени с точки зрения запроса, мы хотим взглянуть на аналитику запросов.
Столбец «Нагрузка» здесь является мерой такого комбинированного времени отклика по сравнению со счетчиком, который отражает количество запросов. Глядя на этот список, мы видим, что три из пяти самых популярных запросов являются запросами SELECT. Глядя на цифры в целом, мы видим, что с этой точки зрения у нас есть приложение с интенсивным чтением .
С точки зрения операций на уровне строк в настоящее время нет простого способа увидеть, преобладают ли операции чтения или записи в целом, но вы можете получить представление о панели управления операциями с таблицами:
Показывает нагрузку на таблицу.На нем написано «Извлечь», а записи более подробно разбиты на «Обновить», «Удалить», «Вставки», что полезно. Не все записи одинаковы.
Если мы хотим взглянуть на представление чтения и записи на основе времени отклика в операционной системе, мы можем проверить этот график нагрузки ввода-вывода диска. В этом случае вы можете видеть, что это соответствует графику активности ввода-вывода, при этом хранилище требует больше времени для обслуживания запросов на запись по сравнению с запросами на чтение
Сводка
Как видите, вопрос о том, является ли рабочая нагрузка интенсивным чтением или интенсивной записью, хотя и прост на первый взгляд, может иметь много разных ответов.Вы можете спросить меня: «Итак, что мне использовать?» Ну… это действительно зависит от обстоятельств.
Просмотр количества запросов — отличный способ понять требования приложения к базе данных — вы действительно ничего не можете сделать, чтобы изменить размер базы данных. Однако, изменив конфигурацию и схему базы данных, вы можете кардинально изменить влияние этих запросов как с точки зрения количества обрабатываемых строк, так и с точки зрения требуемого дискового ввода-вывода.
Статистика на основе времени отклика , собранная по влиянию ваших запросов на систему или дисковый ввод-вывод, дает лучшее представление о нагрузке, которую эти запросы в настоящее время создают.
Еще одна вещь, о которой следует помнить — операции чтения и записи не равны. Мое практическое правило для InnoDB состоит в том, что запись одной строки примерно в 10 раз дороже, чем чтение одной строки.
Дополнительные ресурсы, которые могут вам пригодиться
Если вы нашли этот пост полезным, возможно, вам также понравятся некоторые другие ресурсы Percona.
Для ознакомления с PMM, нашим бесплатным программным обеспечением для управления и мониторинга с открытым исходным кодом, вы можете найти ценность в моем записанном веб-семинаре «Устранение неполадок MySQL и оптимизация производительности с помощью PMM
».В то время как наш технический документ «Эффективность в масштабе» может дать полезную информацию, если вы находитесь на стадии планирования или проверки.
Дополнительную информацию о том, как решения по архитектуре базы данных могут повлиять на ваш бизнес и его рост, можно найти в наших официальных документах: Ранние решения по архитектуре базы данных могут ограничить (или убить) будущий рост, а ранние решения по архитектуре базы данных могут стоить (или сжигать) будущих денег.
Связанные1. Надежные, масштабируемые и обслуживаемые приложения
Интернет создан настолько хорошо, что большинство людей считают его таким же природным ресурсом, как Тихий океан. Океан, а не что-то созданное руками человека.Когда в последний раз использовалась технология со шкалой вроде это было так без ошибок?
Алан Кей, в интервью Dr Dobb’s Journal (2012)
Сегодня многие приложения — это с интенсивным использованием данных, в отличие от , требующих интенсивных вычислений. Необработанная мощность процессора редко является ограничивающим фактором для этих приложений — более серьезными проблемами обычно являются объемы данных, сложность данных и скорость их изменения.
Приложение, интенсивно использующее данные, обычно строится из стандартных строительных блоков, которые обычно необходимая функциональность.Например, многим приложениям необходимо:
Хранить данные, чтобы они или другое приложение могли найти их позже ( баз данных )
Запомните результат дорогостоящей операции, чтобы ускорить чтение ( кешей )
Разрешить пользователям искать данные по ключевым словам или фильтровать их различными способами ( поисковых индексов )
Отправить сообщение другому процессу для асинхронной обработки ( потоковая обработка )
Периодически обрабатывать большой объем накопленных данных ( пакетная обработка )
Если это звучит до боли очевидным, это только потому, что эти системы данных настолько успешны абстракция: мы используем их постоянно, не особо задумываясь.При создании приложения большинство инженеры и не мечтали написать новый механизм хранения данных с нуля, потому что базы данных — это отлично подходит для работы.
Но в действительности все не так просто. Существует множество систем баз данных с разными характеристиками, потому что у разных приложений разные требования. Существуют различные подходы к кешированию, несколько способов построения поисковых индексов и так далее. При создании приложения нам все еще необходимо выяснить, какие инструменты и подходы наиболее подходят для решения поставленной задачи.И это Иногда бывает сложно комбинировать инструменты, когда вам нужно сделать что-то, что один инструмент не может сделать в одиночку.
Эта книга представляет собой путешествие по принципам и практическим аспектам систем данных, а также через то, как вы можете использовать их для создания приложений с интенсивным использованием данных. Мы рассмотрим, какие инструменты есть в общие, что их отличает и как они достигают своих характеристик.
В этой главе мы начнем с изучения основ того, что мы пытаемся достижения: надежные, масштабируемые и обслуживаемые системы данных.Мы объясним, что это значит, наметьте некоторые способы думать о них и обсудите основы, которые нам понадобятся позже. главы. В следующих главах мы продолжим слой за слоем, рассматривая другой дизайн. решения, которые необходимо учитывать при работе с приложениями, интенсивно использующими данные.
Обычно мы думаем о базах данных, очередях, кешах и т. Д. Как о очень разных категориях инструментов. Хотя база данных и очередь сообщений имеют некоторое внешнее сходство — обе хранят данные для некоторых время — у них очень разные шаблоны доступа, что означает разные характеристики производительности, и, следовательно, очень разные реализации.
Итак, почему мы должны объединять их все вместе под общим термином, например, data systems ?
За последние годы появилось много новых инструментов для хранения и обработки данных. Они оптимизированы для множество различных вариантов использования, и они больше не вписываются в традиционные категории [1]. Например, есть хранилища данных, которые также используются как очереди сообщений (Redis), а есть очереди сообщений с гарантиями долговечности, подобными базам данных (Apache Kafka). Границы между категории становятся размытыми.
Во-вторых, все больше и больше приложений предъявляют такие высокие требования или широкий диапазон требований, что единый инструмент больше не может удовлетворить все его потребности в обработке и хранении данных. Вместо этого работа разбиты на задачи, которые могут эффективно выполнять на одном инструменте, и на разные инструменты сшиваются вместе с использованием кода приложения.
Например, если у вас есть уровень кэширования, управляемый приложением (с использованием Memcached или аналогичного), или сервер полнотекстового поиска (например, Elasticsearch или Solr) отдельно от вашей основной базы данных, это обычно код приложения отвечает за синхронизацию этих кешей и индексов с основная база данных.Рисунок 1-1 дает представление о том, как это может выглядеть (мы будем подробнее в следующих главах).
Рисунок 1-1. Одна возможная архитектура для системы данных, которая объединяет несколько компонентов.
Когда вы объединяете несколько инструментов для предоставления услуги, интерфейс службы или приложение программный интерфейс (API) обычно скрывает эти детали реализации от клиентов. Теперь у вас есть по сути, создала новую специализированную систему данных из более мелких компонентов общего назначения.Ваша система составных данных может предоставлять определенные гарантии: например, что кеш будет правильно аннулируется или обновляется при записи, так что внешние клиенты видят согласованные результаты. Ты сейчас не только разработчик приложений, но и дизайнер системы данных.
Если вы разрабатываете систему обработки данных или услугу, возникает множество сложных вопросов. Как вы обеспечиваете что данные остаются правильными и полными, даже если внутренние проблемы идут не так? Как вы предоставляете стабильно хорошая производительность для клиентов, даже когда части вашей системы вышли из строя? Как ты масштабировать, чтобы справиться с увеличением нагрузки? Как выглядит хороший API для сервиса?
Есть много факторов, которые могут повлиять на дизайн системы данных, в том числе навыки и опыт вовлеченных людей, зависимости унаследованной системы, сроки доставки, ваши толерантность организации к разного рода рискам, нормативным ограничениям и т. д.Эти факторы очень сильно зависят от ситуации.
В этой книге мы сосредоточимся на трех проблемах, которые важны для большинства программных систем:
- Надежность
Система должна продолжать работать правильно (выполнение правильной функции на желаемом уровень производительности) даже перед лицом бедствий (аппаратные или программные сбои и даже человеческие ошибка). См. «Надежность».
- Масштабируемость
По мере роста системы на (по объему данных, объему трафика или сложности) должны быть разумные способы справиться с этим ростом.См. «Масштабируемость».
- Ремонтопригодность
Со временем над системой будут работать много разных людей (инженеры и операторы, как поддержание текущего поведения и адаптация системы к новым вариантам использования), и все они должны быть уметь на нем работать продуктивно . См. «Ремонтопригодность».
Эти слова часто произносятся без четкого понимания того, что они означают. В интересах вдумчивой инженерии, мы проведем оставшуюся часть этой главы, исследуя способы размышления о надежность, масштабируемость и ремонтопригодность.Затем в следующих главах мы рассмотрим различные методы, архитектуры и алгоритмы, которые используются для достижения этих целей.
У каждого есть интуитивное представление о том, что значит быть надежным или ненадежным. Для программное обеспечение, типичные ожидания включают:
Приложение выполняет ожидаемую пользователем функцию.
Он может терпеть ошибки пользователя или использование программного обеспечения неожиданными способами.
Его производительность достаточно высока для требуемого варианта использования при ожидаемой нагрузке и объеме данных.
Система предотвращает любой несанкционированный доступ и злоупотребления.
Если все эти вещи вместе означают «правильная работа», тогда мы можем понимать надежность как что означает, грубо говоря, «продолжать работать правильно, даже когда что-то идет не так».
Вещи, которые могут пойти не так, называются сбоями , а системы, которые предвидят сбои и могут справиться с ними называются отказоустойчивые или отказоустойчивые .Первый термин немного вводит в заблуждение: он предполагает, что мы могли бы сделать систему устойчивой ко всем возможным видам ошибок, что на самом деле неосуществимо. Если бы вся планета Земля (и все серверы на ней) были поглотила черная дыра, терпимость к этой ошибке потребовала бы веб-хостинга в космосе — удачи получение утверждения этой статьи бюджета. Так что имеет смысл говорить только о терпимости определенных типов неисправностей.
Обратите внимание, что неисправность — это не то же самое, что неисправность. [2]. Неисправность обычно определяется как один из компонентов системы. отклонение от его спецификации, тогда как сбой — это когда система в целом перестает предоставлять требуемый сервис для пользователя.Невозможно снизить вероятность неисправности до нуля; поэтому обычно лучше всего разработать механизмы отказоустойчивости, которые не позволяют сбоям вызывать неудачи. В этой книге мы рассмотрим несколько методов построения надежных систем из ненадежных части.
Как ни странно, в таких отказоустойчивых системах может иметь смысл увеличить скорость отказов, вызывая их преднамеренно — например, путем случайного отключения отдельных процессов без предупреждения.Многие критические ошибки на самом деле связаны с плохой обработкой ошибок. [3]; сознательно вызывая ошибки, вы гарантируете что оборудование для обеспечения отказоустойчивости постоянно проверяется и тестируется, что может увеличить ваши уверенность в том, что неисправности будут устранены правильно, если они возникнут естественным образом. Хаос Netflix Monkey [4] является примером такого подхода.
Хотя обычно мы предпочитаем допускать ошибки, а не предотвращать их, бывают случаи, когда Профилактика лучше лечения (например, потому что лекарства не существует).Так обстоит дело с безопасностью имеет значение, например: если злоумышленник скомпрометировал систему и получил доступ к конфиденциальным данным, это событие нельзя отменить. Однако в этой книге в основном рассматриваются неисправности, которые могут быть вылечили, как описано в следующих разделах.
Аппаратные ошибки
Когда мы думаем о причинах сбоя системы, на ум сразу приходят отказы оборудования. Сбой жестких дисков, ОЗУ выходит из строя, в электросети отключилось электричество, кто-то отключил не тот сетевой кабель.Кто угодно кто работал с крупными центрами обработки данных, может сказать вам, что это происходит постоянно , когда вы есть много машин.
Сообщается, что жесткие дискиимеют среднее время наработки на отказ (MTTF) от 10 до 50 лет. [5, 6]. Таким образом, в кластере хранения с 10 000 дисков можно ожидать, что в среднем умирает один диск в день.
Нашим первым ответом обычно является добавление избыточности к отдельным компонентам оборудования, чтобы снизить частоту отказов системы.Диски могут быть настроены в конфигурации RAID, серверы могут иметь двойные блоки питания и процессоры с возможностью горячей замены, а в центрах обработки данных могут быть батареи и дизельное топливо генераторы для резервного питания. Когда один компонент умирает, его место может занять резервный компонент. при замене сломанного компонента. Такой подход не может полностью предотвратить проблемы с оборудованием. от сбоев, но это хорошо понятно и часто может поддерживать бесперебойную работу машины годами.
До недавнего времени для большинства приложений было достаточно резервирования аппаратных компонентов, поскольку оно делает полный отказ одной машины довольно редким.Если вы можете восстановить резервную копию на новом машина довольно быстро, простои в случае отказа не являются катастрофическими для большинства приложений. Таким образом, резервирование нескольких машин требовалось лишь небольшому количеству приложений, для которых наличие было абсолютно необходимо.
Однако по мере роста объемов данных и потребностей приложений в вычислениях все больше приложений начали использовать большее количество машин, что пропорционально увеличивает количество отказов оборудования. Более того, в некоторые облачные платформы, такие как Amazon Web Services (AWS), довольно распространены для экземпляров виртуальных машин стать недоступными без предупреждения [7], поскольку платформы предназначены для ставить на первое место гибкость и эластичность i над надежностью одной машины.
Следовательно, есть движение к системам, которые могут выдерживать потерю целых машин, используя предпочтение отдается программным методам отказоустойчивости или в дополнение к аппаратному резервированию. Такой системы также имеют эксплуатационные преимущества: односерверная система требует планового простоя, если вы необходимо перезагрузить компьютер (например, для применения исправлений безопасности операционной системы), тогда как система, которая может терпеть сбой машины, может быть исправлена по одному узлу за раз, без простоя вся система (последовательное обновление ; см. главу 4).
Ошибки программного обеспечения
Обычно мы думаем об аппаратных сбоях как о случайных и независимых друг от друга: одна машина отказ диска не означает, что диск другой машины выйдет из строя. Может быть слабый корреляции (например, из-за общей причины, такой как температура в серверной стойке), но в противном случае маловероятно, что большое количество аппаратных компонентов выйдет из строя одновременно.
Другой класс неисправности — это систематическая ошибка в системе. [8].Такие сбои труднее предвидеть, и, поскольку они коррелированы между узлами, они имеют тенденцию вызывают гораздо больше сбоев системы, чем некоррелированные сбои оборудования [5]. Примеры включают:
Программная ошибка, которая приводит к сбою каждого экземпляра сервера приложений при задании особенно плохой ввод. Например, рассмотрим дополнительную секунду 30 июня 2012 г., которая вызвала у многих зависание приложений одновременно из-за ошибки в ядре Linux [9].
Неуправляемый процесс, который использует некоторые общие ресурсы — время ЦП, память, дисковое пространство или сеть. пропускная способность.
Служба, от которой зависит система, тормозит, перестает отвечать или начинает возвращаться поврежденные ответы.
Каскадные отказы, когда небольшая ошибка в одном компоненте вызывает сбой в другом компоненте, что, в свою очередь, вызывает дальнейшие неисправности [10].
Ошибки, которые вызывают подобные ошибки программного обеспечения, часто остаются бездействующими в течение долгого времени, пока не будут устранены. вызвано необычным стечением обстоятельств. В этих обстоятельствах выясняется, что программное обеспечение делает какое-то предположение о своей среде — и хотя это предположение обычно правда, со временем это перестает быть правдой по какой-то причине [11].
Быстрого решения проблемы систематических сбоев в программном обеспечении не существует. Многие мелочи могут помощь: тщательно продумывайте предположения и взаимодействия в системе; тщательное тестирование; процесс изоляция; разрешение сбоя и перезапуска процессов; система измерения, мониторинга и анализа поведение на производстве. Если ожидается, что система предоставит некоторую гарантию (например, в сообщении очереди, что количество входящих сообщений равно количеству исходящих сообщений), он может постоянно проверять себя во время работы и поднимать оповещение при обнаружении несоответствия [12].
Человеческие ошибки
Люди проектируют и создают программные системы, и операторы, поддерживающие работу систем, также человек. Даже когда у них самые лучшие намерения, люди, как известно, ненадежны. Например, один исследование крупных интернет-сервисов показало, что ошибки конфигурации операторами были основной причиной отключений, тогда как сбои оборудования (серверов или сети) сыграли роль только в 10–25% сбоев [13].
Как сделать наши системы надежными, несмотря на ненадежность людей? Лучшие системы сочетают в себе несколько подходы:
Спроектируйте системы таким образом, чтобы свести к минимуму возможность ошибки.Например, хорошо продуманный абстракции, API и интерфейсы администратора позволяют легко делать «правильные вещи» и препятствовать неправильная вещь. » Однако, если интерфейсы слишком ограничены, люди будут их обходить, сводя на нет их выгоду, так что добиться правильного баланса непросто.
Отделите места, где люди делают больше всего ошибок, и места, где они могут неудачи. В частности, предоставить полнофункциональные непроизводственные среды песочницы , где люди могут безопасно исследовать и экспериментировать, используя реальные данные, не затрагивая реальных пользователей.
Тщательное тестирование на всех уровнях, от модульных тестов до тестов интеграции всей системы и ручных тестов [3]. Автоматическое тестирование широко используется, хорошо изучено и особенно ценно для покрытия углов. случаи, которые редко возникают при нормальной эксплуатации.
Обеспечивает быстрое и легкое восстановление после человеческих ошибок, чтобы минимизировать воздействие в случае сбоя. Например, сделайте быстрый откат изменений конфигурации, постепенно развертывайте новый код (чтобы любые неожиданные ошибки затрагивают только небольшую группу пользователей) и предоставляют инструменты для пересчета данных (в случае оказывается, что старый расчет был неверным).
Настройте подробный и понятный мониторинг, например показатели производительности и частоту ошибок. В других инженерных дисциплинах это называется телеметрия . (Как только ракета покинула на земле телеметрия необходима для отслеживания того, что происходит, и для понимания сбоев [14].) Мониторинг может показать нам сигналы раннего предупреждения и позволить нам проверить, есть ли какие-либо предположения или ограничения нарушаются. Когда возникает проблема, метрики могут быть неоценимы при диагностике проблема.
Внедрение передовых методов управления и обучения — сложный и важный аспект, выходящий за рамки эта книга.
Насколько важна надежность?
Надежность важна не только для атомных электростанций и программного обеспечения для управления воздушным движением — более приземленная также ожидается, что приложения будут работать надежно. Ошибки в бизнес-приложениях приводят к потерям производительность (и юридические риски, если цифры указаны неверно), а также перебои в работе сайтов электронной коммерции может иметь огромные издержки с точки зрения упущенной выгоды и ущерба репутации.
Даже в «некритичных» приложениях мы несем ответственность перед пользователями. Рассмотрим родителя, который хранит все свои фотографии и видео своих детей в вашем приложении для фотографий [15]. Что бы они почувствовали, если бы эта база данных была внезапно повреждена? Смогут ли они восстановить его из резервной копии?
Бывают ситуации, в которых мы можем пожертвовать надежностью, чтобы сократить время разработки. стоимость (например, при разработке прототипа продукта для неподтвержденного рынка) или эксплуатационные расходы (например,г., для услуга с очень узкой прибылью), но мы должны внимательно следить за тем, срезание углов.
Даже если система сегодня работает надежно, это не значит, что она обязательно будет надежно работать в будущее. Одной из частых причин деградации является повышенная нагрузка: возможно, система выросла с 10 000 одновременных пользователей до 100 000 одновременных пользователей, или от 1 миллиона до 10 миллионов. Возможно это обработка гораздо больших объемов данных, чем раньше.
Масштабируемость — это термин, который мы используем для описания способности системы справляться с повышенной нагрузкой.Примечание, однако, что это не одномерный ярлык, который мы можем прикрепить к системе: бессмысленно скажите: «X масштабируется» или «Y не масштабируется». Скорее, обсуждение масштабируемости означает рассмотрение вопросов. например: «Если система растет определенным образом, каковы наши возможности справиться с этим ростом?» а также «Как мы можем добавить вычислительные ресурсы, чтобы справиться с дополнительной нагрузкой?»
Описание нагрузки
Во-первых, нам нужно кратко описать текущую нагрузку на систему; только тогда мы сможем обсудить вопросы роста (что будет, если наша нагрузка удвоится?).Нагрузку можно описать несколькими числами, которые мы называем параметров нагрузки . Оптимальный выбор параметров зависит от архитектуры вашего система: это могут быть запросы к веб-серверу в секунду, отношение чтения к записи в базе данных, количество одновременно активных пользователей в чате, процент попаданий в кеш или что-то еще. Возможно, для вас важен средний случай, или, возможно, в вашем узком месте преобладает небольшой количество крайних случаев.
Чтобы конкретизировать эту идею, давайте рассмотрим Twitter в качестве примера, используя данные, опубликованные в Ноябрь 2012 г. [16].Две основные операции Twitter:
- Опубликовать твит
Пользователь может опубликовать новое сообщение для своих подписчиков (в среднем 4,6 тыс. Запросов в секунду, более 12к запросов / сек в пике).
- Домашняя хронология
Пользователь может просматривать твиты, опубликованные людьми, на которых он подписан (300 тыс. Запросов в секунду).
Просто обработать 12 000 записей в секунду (пиковая скорость публикации твитов) было бы довольно легко. Однако проблема масштабирования Twitter в первую очередь связана не с объемом твитов, а с разветвление ii — каждый пользователь следует за многими людьми, и каждый пользователь за ним следят многие люди.Есть два основных способа реализации этих двух операций:
Публикация твита просто вставляет новый твит в глобальную коллекцию твитов. Когда пользователь запрашивает их домашнюю хронику, поищите всех людей, на которых они подписаны, найдите все твиты для каждого из этих пользователей и объедините их (отсортированные по времени). В реляционной базе данных, например в На рис. 1-2 вы можете написать такой запрос:
SELECT
твита
.
*
,
пользователя
.
*
ИЗ
твиты
ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ
пользователя
НА
твита
.
sender_id
=
пользователя
.
id
ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ
следует за
НА
следует за
.
followee_id
=
пользователя
.
id
ГДЕ
следует за
.
Follower_id
=
current_user
Поддерживайте кэш для домашней шкалы времени каждого пользователя — например, почтовый ящик твитов для каждого получателя. пользователя (см. Рисунок 1-3).Когда пользователь публикует твит , найдите всех людей, которые подписаться на этого пользователя и вставить новый твит в каждый из его домашних кешей шкалы времени. Просьба к читать домашнюю шкалу времени тогда дешево, потому что ее результат был вычислен заранее.
Рисунок 1-2. Простая реляционная схема для реализации домашней шкалы Twitter.
Рисунок 1-3. Канал данных Twitter для доставки твитов подписчикам с параметрами загрузки по состоянию на ноябрь 2012 года [16].
В первой версии Twitter использовался подход 1, но системы изо всех сил пытались справиться с нагрузкой домашних запросов по временной шкале, поэтому компания перешла на подход 2. Это работает лучше, потому что средний количество опубликованных твитов почти на два порядка ниже, чем скорость домашней шкалы читает, поэтому в этом случае предпочтительнее выполнять больше работы во время записи и меньше во время чтения.
Однако обратная сторона подхода 2 заключается в том, что публикация твита теперь требует много дополнительной работы.На в среднем твит доставляется примерно 75 подписчикам, поэтому 4,6 тыс. твитов в секунду становятся 345k записей в секунду в кэш домашней шкалы времени. Но это среднее значение скрывает тот факт, что количество подписчиков на пользователя сильно варьируется, и у некоторых пользователей более 30 миллионов подписчиков. Этот означает, что один твит может привести к более 30 миллионам записей на домашнюю шкалу! Делая это в своевременность — Twitter пытается доставлять твиты подписчикам в течение пяти секунд — является важным вызов.
В примере с Twitter распределение подписчиков на пользователя (возможно, взвешенное по тому, как часто эти пользовательский твит) является ключевым параметром нагрузки для обсуждения масштабируемости, поскольку он определяет разветвление нагрузка.Ваше приложение может иметь очень разные характеристики, но вы можете применять аналогичные принципы рассуждать о его загруженности.
Последний поворот анекдота Twitter: теперь, когда подход 2 надежно реализован, Twitter стал переход к гибриду обоих подходов. Твиты большинства пользователей по-прежнему рассылаются по домам. сроки на момент их публикации, но небольшое количество пользователей с очень большим количеством подписчики (то есть знаменитости) исключены из этого разветвления. Твиты от знаменитостей, которые пользователь может следить, выбираются отдельно и объединяются с домашней шкалой времени этого пользователя при чтении, как в подходе 1.Этот гибридный подход обеспечивает стабильно хорошую производительность. Мы будем вернемся к этому примеру в главе 12 после того, как мы рассмотрим еще несколько технических вопросов.
Описание производительности
После того, как вы описали нагрузку на вашу систему, вы можете исследовать, что происходит, когда нагрузка увеличивается. Вы можете посмотреть на это двумя способами:
Когда вы увеличиваете параметр нагрузки и сохраняете системные ресурсы (ЦП, память, пропускная способность сети, и т. д.) без изменений, как это повлияет на производительность вашей системы?
Когда вы увеличиваете параметр нагрузки, на сколько вам нужно увеличить ресурсы, если вы хотите сохранить производительность без изменений?
Для обоих вопросов требуются данные о производительности, поэтому давайте кратко рассмотрим описание производительности система.
В системе пакетной обработки, такой как Hadoop, мы обычно заботимся о пропускной способности . — количество записей, которые мы можем обработать в секунду, или общее время, необходимое для выполнения задания с набором данных определенного размер. iii В онлайн-системах обычно более важным является сервис время ответа — то есть время между отправкой запроса клиентом и получением ответа.
Задержка и Время отклика часто используются как синонимы, но это не одно и то же.Ответ время — это то, что видит клиент: помимо фактического времени обработки запроса (время обслуживания ), сюда входят задержки в сети и задержки в очереди. Задержка — это продолжительность ожидания запроса. быть обработанным — в течение которого это скрытое , ожидающее обслуживания [17].
Даже если вы будете повторять один и тот же запрос снова и снова, вы получите немного другой ответ. время на каждую попытку. На практике в системе, обрабатывающей множество запросов, время ответа может сильно различаются.Поэтому нам нужно думать о времени ответа не как о единственном числе, а как о распределение значений, которые вы можете измерить.
На рис. 1-4 каждая серая полоса представляет запрос к службе, а ее высота показывает, как долго что запрос взял. Большинство запросов выполняется достаточно быстро, но иногда встречаются выбросов , которые занимают намного длиннее. Возможно, медленные запросы по своей сути более дороги, например, потому что они обрабатывают больше данных. Но даже если вы думаете, что все запросы должны выполняться за одно и то же время, вы получите вариация: случайная дополнительная задержка может быть введена переключением контекста на фон процесс, потеря сетевого пакета и повторная передача TCP, пауза сборки мусора, страница неисправность при принудительном чтении с диска, механические колебания в серверной стойке [18], или по многим другим причинам.
Рисунок 1-4. Иллюстрируя среднее значение и процентили: время ответа для выборки из 100 запросов к службе.
Обычно сообщается о , среднее время отклика службы — . (Строго говоря, термин «Средний» не относится к какой-либо конкретной формуле, но на практике обычно понимается как среднее арифметическое : дано n значений, сложите все значения и разделите на n .) Однако, среднее значение — не очень хороший показатель, если вы хотите узнать свое «типичное» время ответа, потому что оно не сообщает вам, сколько пользователей на самом деле испытали эту задержку.
Обычно лучше использовать процентилей . Если вы возьмете свой список времени ответа и отсортируете его от от самого быстрого к самому медленному, то медиана — это половина пути: например, если ваш средний ответ время составляет 200 мс, это означает, что половина ваших запросов возвращается менее чем за 200 мс, а половина ваших запросы занимают больше времени.
Это делает медианное значение хорошей метрикой, если вы хотите знать, сколько времени обычно приходится ждать пользователям: половина запросов пользователей обслуживаются быстрее, чем среднее время ответа, а другая половина занимает больше времени чем медиана.Медиана также известна как 50-й процентиль , иногда сокращенно p50 . Обратите внимание, что медиана относится к одному запросу; если пользователь делает несколько запросов (в течение сеанса или из-за того, что на одной странице включено несколько ресурсов), вероятность того, что хотя бы один из них работает медленнее медианы, намного превышает 50%.
Чтобы выяснить, насколько плохи ваши выбросы, вы можете посмотреть на более высокие процентили: 95-й , 99-й и 99.Часто встречаются процентили (сокращенно p95 , p99 и p999 ). Они пороговое время отклика, при котором 95%, 99% или 99,9% запросов быстрее, чем это конкретное порог. Например, если время отклика 95-го процентиля составляет 1,5 секунды, это означает 95 из 100 запросов занимают менее 1,5 секунд, а 5 из 100 запросов занимают 1,5 секунды и более. Это показано на Рисунке 1-4.
Высокие процентили времени отклика, также известные как задержки хвоста , важны, потому что они напрямую влияют на восприятие пользователями сервиса.Например, Amazon описывает время отклика. требования к внутренним услугам с точки зрения 99,9-го процентиля, хотя это влияет только на 1 в 1000 запросов. Это связано с тем, что клиенты с самыми медленными запросами часто оказываются теми, у кого данных в их аккаунтах, потому что они совершили много покупок, т. е. у них больше всего ценные клиенты [19]. Важно, чтобы эти клиенты были довольны, обеспечив им быстрый доступ к веб-сайту: у Amazon есть также заметил, что увеличение времени отклика на 100 мс снижает продажи на 1%. [20], и другие сообщают, что замедление на 1 секунду снижает показатель удовлетворенности клиентов на 16%. [21, 22].
С другой стороны, оптимизация 99,99-го процентиля (самый медленный 1 из 10 000 запросов) была сочтена слишком дорого и не приносит достаточной выгоды для целей Amazon. Сокращение времени отклика на очень высокие процентили сложно, потому что на них легко повлиять случайные события вне вашего контроль, и выгоды уменьшаются.
Например, процентили часто используются в целевых уровнях обслуживания, (SLO) и уровне обслуживания. соглашения (SLA), контракты, определяющие ожидаемую производительность и доступность услуги.В SLA может быть указано, что услуга считается работающей, если ее среднее время отклика меньше 200 мс и 99-й процентиль менее 1 с (если время отклика больше, оно также может не работает), и может потребоваться, чтобы служба работала не менее 99,9% времени. Эти метрики установлены ожидания для клиентов службы и позволяют клиентам требовать возмещения, если SLA не встретились.
Задержки при постановке в очередь часто составляют большую часть времени ответа на высоких процентилях. Как сервер может обрабатывать только небольшое количество вещей параллельно (ограниченное, например, количеством ядер процессора), требуется лишь небольшое количество медленных запросов, чтобы задержать обработку последующих запросов — эффект, иногда известный как , блокировка начала линии .Даже если эти последующие запросы будут быстро процесс на сервере, клиент увидит медленное общее время ответа из-за времени ожидания предварительный запрос для завершения. В связи с этим важно измерять время отклика на сторона клиента.
При искусственном генерировании нагрузки с целью проверки масштабируемости системы генерирующий нагрузку клиент должен продолжать отправлять запросы независимо от времени ответа. Если клиент ждет предыдущий запрос выполнить перед отправкой следующего, это поведение имеет эффект искусственно удерживая очереди в тесте короче, чем они были бы в действительности, что искажает измерения [23].
Рисунок 1-5. Когда для обслуживания запроса требуется несколько внутренних вызовов, достаточно одного медленного внутреннего запроса, чтобы замедлить весь запрос конечного пользователя.
Подходы к преодолению нагрузки
Теперь, когда мы обсудили параметры для описания нагрузки и метрики для измерения производительности, мы можем всерьез обсудить масштабируемость: как поддерживать хорошую производительность даже когда наши параметры нагрузки увеличиваются на некоторую величину?
Архитектура, подходящая для одного уровня нагрузки, вряд ли сможет справиться с 10-кратной нагрузкой. нагрузка.Если вы работаете над быстрорастущим сервисом, вероятно, вам понадобится переосмыслить свою архитектуру при каждом увеличении нагрузки на порядок — или, возможно, даже чаще, чем что.
Люди часто говорят о дихотомии между масштабированием вверх ( вертикальным масштабированием , переходом к более мощному машина) и масштабирование ( горизонтальное масштабирование , распределение нагрузки между несколькими меньшими машины). Распределение нагрузки между несколькими машинами также известно как без общего доступа . архитектура.Система, которая может работать на одной машине, часто бывает проще, но машины высокого класса могут становятся очень дорогими, поэтому при очень интенсивных рабочих нагрузках часто бывает невозможно избежать горизонтального масштабирования. На самом деле хорошо архитектуры обычно включают прагматичную смесь подходов: например, использование нескольких достаточно мощные машины могут быть проще и дешевле, чем большое количество небольших виртуальных машин.
Некоторые системы являются эластичными , что означает, что они могут автоматически добавлять вычислительные ресурсы, когда они обнаруживают увеличение нагрузки, тогда как другие системы масштабируются вручную (человек анализирует емкость и решает добавить в систему больше машин).Эластичная система может быть полезна при высокой нагрузке. непредсказуемые, но масштабируемые вручную системы проще и могут иметь меньше эксплуатационных неожиданностей (см. «Изменение баланса разделов»).
Хотя распределение сервисов без сохранения состояния на нескольких машинах довольно просто, системы данных с отслеживанием состояния от одного узла до распределенной установки могут ввести множество дополнительных сложность. По этой причине до недавнего времени распространенной мудростью было хранить свою базу данных на одном node (масштабирование) до тех пор, пока затраты на масштабирование или требования высокой доступности не заставят вас сделать это распределены.
По мере того, как инструменты и абстракции для распределенных систем становятся лучше, эта общая мудрость может измениться. по крайней мере для некоторых видов приложений. Вполне возможно, что распределенные системы данных станут по умолчанию в будущем, даже в тех случаях, когда не обрабатываются большие объемы данных или трафика. Над В оставшейся части книги мы рассмотрим многие виды распределенных систем данных и обсудим, как они отличаются не только масштабируемостью, но и простотой использования и ремонтопригодности.
Архитектура систем, которые работают в большом масштабе, обычно сильно зависит от приложение — не существует такой вещи, как универсальная, универсальная масштабируемая архитектура (неофициально известный как волшебный соус для масштабирования ). Проблема может заключаться в объеме чтения, объеме записи, объем данных для хранения, сложность данных, требования ко времени отклика, шаблоны доступа или (обычно) смесь всего этого и многих других проблем.
Например, система, которая предназначена для обработки 100 000 запросов в секунду, каждый 1 КБ в размера, сильно отличается от системы, рассчитанной на 3 запроса в минуту, каждый 2 ГБ — даже если две системы имеют одинаковую пропускную способность.
Архитектура, которая хорошо масштабируется для конкретного приложения, строится на предположениях, о которых операции будут обычными и будут редкими — параметры загрузки. Если эти предположения повернутся оказывается неправильным, инженерные усилия по масштабированию в лучшем случае потрачены впустую, а в худшем — контрпродуктивно. На начальной стадии стартапа или непроверенного продукта обычно важнее иметь возможность быстро перебирать функции продукта, чем масштабироваться до некоторого гипотетического будущего нагрузка.
Несмотря на то, что они относятся к конкретному приложению, масштабируемые архитектуры, тем не менее, обычно строятся из строительных блоков общего назначения, расположенных по знакомым схемам.В этой книге мы обсудите эти строительные блоки и шаблоны.
Хорошо известно, что большая часть стоимости программного обеспечения заключается не в его первоначальной разработке, а в его текущее обслуживание — исправление ошибок, поддержание работоспособности систем, расследование сбоев, адаптировать его к новым платформам, модифицировать для новых вариантов использования, погасить технический долг и добавить новые особенности.
Однако, к сожалению, многие люди, работающие над программными системами, не любят поддерживать так называемые устаревшие системы — возможно, это связано с исправлением ошибок других людей или работой с платформами. которые сейчас устарели, или системы, которые были вынуждены делать то, для чего они никогда не предназначались.Каждый устаревшая система по-своему неприятна, поэтому давать общие рекомендации сложно. для работы с ними.
Однако мы можем и должны разрабатывать программное обеспечение таким образом, чтобы оно, надеюсь, минимизировало боль во время техобслуживания и, таким образом, избегайте самостоятельного создания унаследованного программного обеспечения. С этой целью мы уделим особое внимание внимание к трем принципам проектирования программных систем:
- Работоспособность
Упростите операционным группам обеспечение бесперебойной работы системы.
- Простота
Упростите понимание системы новым инженерам, устраняя столько сложностей, сколько возможно из системы. (Обратите внимание, это не то же самое, что простота пользовательского интерфейса.)
- Эволюционируемость
Упростите инженерам возможность вносить изменения в систему в будущем, адаптируя ее для непредвиденных обстоятельств. варианты использования по мере изменения требований. Также известен как расширяемость , модифицируемость или пластичность .
Как и раньше, в отношении надежности и масштабируемости простых решений для достижения этих целей не существует. Скорее, мы попытаемся думать о системах, имея в виду работоспособность, простоту и возможность развития.
Функциональность: упрощая жизнь для операций
Было высказано предположение, что «хорошие операции часто могут обойти ограничения плохих (или неполное) программное обеспечение, но хорошее программное обеспечение не может работать надежно при плохих операциях » [12]. Хотя некоторые аспекты операций могут и должны быть автоматизированы, люди по-прежнему должны сами настроить эту автоматизацию и чтобы убедиться, что он работает правильно.
Операционные группы жизненно важны для обеспечения бесперебойной работы программной системы. Хорошая операционная команда обычно отвечает за следующее и многое другое [29]:
Мониторинг работоспособности системы и быстрое восстановление службы в случае ее перехода в плохое состояние
Выявление причины проблем, например сбоев системы или снижения производительности
Обновление программного обеспечения и платформ, включая исправления безопасности
Отслеживание того, как разные системы влияют друг на друга, чтобы можно было избежать до того, как он нанесет ущерб
Предвидение будущих проблем и их решение до их возникновения (e.г., планирование мощности)
Создание передовых методов и инструментов для развертывания, управления конфигурацией и т. Д.
Выполнение сложных задач обслуживания, таких как перенос приложения с одной платформы на другую
Поддержание безопасности системы при внесении изменений в конфигурацию
Определение процессов, которые делают операции предсказуемыми и помогают поддерживать производственную среду стабильный
Сохранение знаний организации о системе, даже когда отдельные люди приходят и уходят
Хорошая работоспособность означает упрощение рутинных задач, позволяя производственной группе сосредоточить свои усилия на особо ценные виды деятельности.Системы обработки данных могут выполнять различные действия, облегчающие выполнение рутинных задач, в том числе:
Обеспечение видимости поведения во время выполнения и внутренних компонентов системы с хорошим мониторингом
Обеспечение хорошей поддержки автоматизации и интеграции со стандартными инструментами
Избегать зависимости от отдельных машин (позволяя снимать машины для обслуживания при этом система в целом продолжает работать без перебоев)
Предоставление хорошей документации и простой для понимания операционной модели («Если я сделаю X, произойдет Y»)
Обеспечивает хорошее поведение по умолчанию, но также дает администраторам свободу отменять значения по умолчанию при необходимости
Самовосстановление там, где это возможно, но также дает администраторам возможность вручную контролировать состояние системы, когда это необходимо.
Демонстрирует предсказуемое поведение, сводя к минимуму сюрпризы
Простота: управление сложностью
Небольшие программные проекты могут иметь восхитительно простой и выразительный код, но по мере того, как проекты становятся крупнее, они часто становятся очень сложными и трудными для понимания.Эта сложность замедляется всем, кому нужно работать с системой, что еще больше увеличивает стоимость обслуживания. Программное обеспечение проект, погрязший в сложности, иногда описывается как большой комок грязи [].
Возможны различные симптомы сложности: взрыв пространства состояний, тесная связь модули, запутанные зависимости, непоследовательные названия и терминология, хаки, направленные на решение проблемы с производительностью, специальный корпус для решения проблем в других местах и многое другое.На эту тему уже много сказано [31, 32, 33].
Когда сложность затрудняет обслуживание, бюджеты и графики часто превышаются. В комплексе программного обеспечения, существует также больший риск появления ошибок при внесении изменений: когда система разработчикам труднее понять и рассуждать о скрытых предположениях, непредвиденных последствиях, а неожиданные взаимодействия легче не заметить. И наоборот, значительно снижая сложность улучшает ремонтопригодность программного обеспечения, и поэтому простота должна быть ключевой целью для систем мы строим.
Упрощение системы не обязательно означает снижение ее функциональности; это также может означать устранение случайных сложностей. Мозли и Маркс [32] определяют сложность как случайную, если это не является неотъемлемой частью проблемы, которую решает программное обеспечение (с точки зрения пользователей), а возникает только от реализации.
Один из лучших инструментов для устранения случайной сложности — это абстракция . Хороший абстракция может скрыть большую часть деталей реализации за чистым, простым для понимания фасад.Хорошая абстракция также может использоваться для самых разных приложений. Не только это повторное использование более эффективно, чем повторная реализация аналогичной вещи несколько раз, но это также приводит к более качественное программное обеспечение, поскольку улучшение качества абстрактного компонента приносит пользу всем приложения, которые его используют.
Например, языки программирования высокого уровня — это абстракции, скрывающие машинный код, регистры ЦП, и системные вызовы. SQL — это абстракция, скрывающая сложные структуры данных на диске и в памяти, одновременные запросы от других клиентов и несоответствия после сбоев.Конечно, когда программирование на языке высокого уровня, мы по-прежнему используем машинный код; мы просто не используем это прямо , потому что абстракция языка программирования избавляет нас от необходимости думать об этом.
Однако найти хорошие абстракции очень сложно. В области распределенных систем, хотя есть много хороших алгоритмов, гораздо менее понятно, как мы должны упаковывать их в абстракции которые помогают нам поддерживать сложность системы на управляемом уровне.
На протяжении всей книги мы будем следить за хорошими абстракциями, которые позволяют нам извлекать части большой системы в четко определенные, повторно используемые компоненты.
Эволюционируемость: упрощение изменений
Маловероятно, что требования вашей системы навсегда останутся неизменными. Они намного больше вероятно, будет постоянно меняться: вы узнаете новые факты, появляются ранее непредвиденные варианты использования, меняются приоритеты бизнеса, пользователи запрашивают новые функции, новые платформы заменяют старые платформы, юридические или изменение нормативных требований, рост системы вынуждает архитектурные изменения и т. д.
С точки зрения организационных процессов рабочие шаблоны Agile обеспечивают основу для адаптации к изменение. Сообщество Agile также разработало технические инструменты и шаблоны, которые полезны, когда разработка программного обеспечения в часто меняющейся среде, например разработка через тестирование (TDD) и рефакторинг.
Большинство обсуждений этих гибких методов сосредоточено на довольно небольшом локальном масштабе (пара источников файлы кода в одном приложении). В этой книге мы ищем способы повысить ловкость на уровень более крупной системы данных, возможно, состоящей из нескольких различных приложений или служб с разными характеристиками.Например, как бы вы «реорганизовали» архитектуру Twitter для составление домашних графиков («Описание нагрузки») от подхода 1 к подходу 2?
Легкость, с которой вы можете модифицировать систему данных и адаптировать ее к меняющимся требованиям, очень связаны с его простотой и абстракцией: простые и понятные системы обычно легче модифицировать, чем сложные. Но поскольку это такая важная идея, мы будем использовать другое слово для обозначения гибкости на уровне системы данных: эволюционируемость [34].
В этой главе мы исследовали некоторые фундаментальные представления о ресурсоемких Приложения. Эти принципы проведут нас через оставшуюся часть книги, где мы углубимся в подробности. техническая деталь.
Чтобы приложение было полезным, оно должно соответствовать различным требованиям. Функционал требования (что он должен делать, например, позволять хранить, извлекать, искать и обрабатывать данные в различными способами) и несколько нефункциональных требований (общие свойства, такие как безопасность, надежность, соответствие, масштабируемость, совместимость и ремонтопригодность).В этой главе мы подробно обсудили надежность, масштабируемость и ремонтопригодность.
Надежность означает обеспечение правильной работы систем даже при возникновении неисправностей. Неисправности могут быть в оборудовании (обычно случайные и некоррелированные), программное обеспечение (ошибки, как правило, носят систематический характер, и с ними трудно бороться), и люди (которые время от времени неизбежно совершают ошибки). Приемы отказоустойчивости могут скрыть определенные типы неисправностей со стороны конечного пользователя.
Масштабируемость означает наличие стратегии для поддержания хорошей производительности даже при увеличении нагрузки.В Чтобы обсудить масштабируемость, нам сначала нужны способы количественного описания нагрузки и производительности. Мы вкратце рассмотрели домашнюю хронологию Twitter в качестве примера описания нагрузки и времени отклика. процентили как способ измерения производительности. В масштабируемой системе вы можете добавить вычислительную мощность чтобы оставаться надежным при высоких нагрузках.
Ремонтопригодность многогранна, но, по сути, она предназначена для улучшения жизни инженеров. и операционные группы, которым необходимо работать с системой.Хорошие абстракции могут помочь снизить сложность и упростить изменение и адаптацию системы к новым вариантам использования. Хорошая работоспособность означает хорошее видимость состояния системы и наличие эффективных способов управления ею.
К сожалению, нет простого решения для повышения надежности, масштабируемости и поддержки приложений. Однако есть определенные закономерности и приемы, которые снова и снова появляются в различных формах. Приложения. В следующих нескольких главах мы рассмотрим несколько примеров систем данных и проанализируйте, как они работают для достижения этих целей.
Позже, в Части III, мы рассмотрим шаблоны для систем, состоящих из несколько компонентов, работающих вместе, как показано на рис. 1-1.
Сноски
i Определение в «Подходах к преодолению нагрузки».
ii Термин, заимствованный из электронных инженерные, где он описывает количество входов логического элемента, которые подключены к другому элементу выход. Выход должен обеспечивать ток, достаточный для управления всеми подключенными входами.В транзакции системы обработки, мы используем его для описания количества запросов к другим сервисам, которые нам нужно make для обслуживания одного входящего запроса.
iii В идеальном мире время работы Пакетное задание — это размер набора данных, деленный на пропускную способность. На практике время работы часто составляет дольше из-за перекоса (данные не распределяются равномерно по рабочим процессам) и необходимости ждать самая медленная задача для выполнения.
Ссылки
[1] Майкл Стоунбрейкер и Угур Четинтемел: «‘Один размер Подходит всем: идея, время которой пришло и прошло », на 21-й Международной конференции . по Data Engineering (ICDE), апрель 2005 г.
[2] Уолтер Л. Хеймердингер и Чарльз Б. Вайншток: «Концептуальная основа для системного сбоя Tolerance », технический отчет CMU / SEI-92-TR-033, Институт программной инженерии, Карнеги. Университет Меллона, октябрь 1992 г.
[3] Дин Юань, Ю Ло, Синь Чжуан и др .: «Простой Тестирование может предотвратить большинство критических сбоев: анализ производственных сбоев в распределенной среде Системы с интенсивным использованием данных »на 11-м симпозиуме USENIX по проектированию операционных систем. и реализация (OSDI), октябрь 2014 г.
[4] Юрий Израилевский и Ариэль Цейтлин: «Обезьянья армия Netflix», netflixtechblog.com , 19 июля 2011 г.
[5] Даниэль Форд, Франсуа Лабель, Флорентина И. Поповичи и др .: «Доступность в глобально распределенных системах хранения», на 9-м симпозиуме USENIX по разработке и внедрению операционных систем (OSDI), Октябрь 2010 г.
[6] Брайан Бич: «Жесткий Обновление надежности привода — сентябрь 2014 г., backblaze.com , 23 сентября 2014 г.
[7] Лори Восс: «AWS: Хорошее, Плохое и уродливое », блог .awe.sm , 18 декабря 2012 г.
[8] Харьяди С. Гунави, Минчже Хао, Танакорн Лисатапорнвонгса и др .: «Какие жуки живут в облаке? »на 5-м симпозиуме ACM по облачным вычислениям (SoCC), ноябрь 2014 г. DOI: 10.1145 / 2670979.2670986
[9] Нельсон Минар: «Секунда координации вылетает на половине Интернет », somebits.com , 3 июля 2012 г.
[10] Amazon Web Services: «Краткое описание службы Amazon EC2 и Amazon RDS. Сбои в Восточном регионе США », aws.amazon.com , 29 апреля 2011 г.
[11] Ричард И. Кук: «Как сложно Системный сбой », Лаборатория когнитивных технологий, апрель 2000 г.
[12] Джей Крепс: «Получающий Реальная информация о надежности распределенных систем », blog.empathybox.com , 19 марта 2012 г.
[13] Дэвид Оппенгеймер, Арчана Ганапати и Дэвид А. Паттерсон: «Почему Отказываются ли интернет-службы и что с этим делать? »На 4-м симпозиуме USENIX , посвященном Интернет-технологии и системы (USITS), март 2003 г.
[14] Натан Марц: «Принципы of Software Engineering, Part 1, nathanmarz.com , 2 апреля 2013 г.
[15] Майкл Юревиц: «Влияние ошибок на человека», jury.me , 15 марта 2013 г.
[16] Раффи Крикорян: «Сроки в масштабе», на QCon, Сан-Франциско , ноябрь 2012 г.
[17] Мартин Фаулер: Шаблоны архитектуры корпоративных приложений . Эддисон Уэсли, 2002. ISBN: 978-0-321-12742-6
[18] Келли Соммерс: «После всего этого бега, что вызвало задержку диска в 500 мс, даже когда мы заменили физический сервер? » твиттер.com , 13 ноября 2014 г.
[19] Джузеппе ДеКандиа, Дениз Хасторун, Мадан Джампани и др .: «Динамо: Магазин ключевых ценностей Amazon с высокой доступностью », 21-й симпозиум ACM по эксплуатации Системные принципы (SOSP), октябрь 2007 г.
[20] Грег Линден: «Сделать данные Полезно », слайды из презентации на занятии по интеллектуальному анализу данных Стэнфордского университета (CS345), декабрь 2006 г.
[21] Тэмми Эвертс: «В Реальная стоимость медленного времени и простоя », slideshare.net , 5 ноября 2014 г.
[22] Джейк Брутлаг: «Скорость имеет значение», ai.googleblog.com , 23 июня 2009 г.
[23] Тайлер Трит: «Все, что ты знаешь О задержке неправильно », bravenewgeek.com , 12 декабря 2015 г.
[24] Джеффри Дин и Луис Андре Баррозу: «Хвост в масштабе», Сообщения ACM , том 56, номер 2, страницы 74–80, февраль 2013 г. DOI: 10.1145 / 2408776.2408794
[25] Грэм Кормод, Владислав Шкапенюк, Дивеш Шривастава и Боджян Сюй: «Упадок вперед: практический Модель временного затухания для потоковых систем », на 25-й Международной конференции IEEE по данным . Engineering (ICDE), март 2009 г.
[26] Тед Даннинг и Отмар Эртль: «Вычисление чрезвычайно точных квантилей с использованием t-Digests, github.com , март 2014 г.
[27] Гил Тене: «HdrHistogram», hdrhistogram.org .
[28] Барон Шварц: «Почему Процентили не работают так, как вы думаете », solarwinds.com , 18 ноября 2016 г.
[29] Джеймс Гамильтон: «На Проектирование и развертывание служб Интернет-масштаба »на 21-й крупной установке Конференция по системному администрированию (LISA), ноябрь 2007 г.
[31] Фредерик П. Брукс: «Нет серебряной пули — сущность и Несчастный случай в разработке программного обеспечения »в Мифический человеко-месяц , годовщина издание, Addison-Wesley, 1995. ISBN: 978-0-201-83595-3
[32] Бен Мозли и Питер Маркс: «Из ямы со смолой» в BCS Software Practice Advancement (SPA), 2006.
[33] Рич Хики: «Просто — стало просто», at Strange Loop , сентябрь 2011 г.
[34] Хонгю Пей Брейволд, Ивица Црнкович и Питер Дж.Эрикссон: «Анализ эволюционируемости программного обеспечения», на 32-й ежегодной Международной конференции по компьютерному программному обеспечению и приложениям IEEE (COMPSAC), июль 2008 г. doi: 10.1109 / COMPSAC.2008.50
Интенсивная тренировка: ключ к оптимальной производительности до и во время сужения
Обзор
. Октябрь 2010; 20 Дополнение 2: 24-31. DOI: 10.1111 / j.1600-0838.2010.01189.x.Принадлежности Расширять
Принадлежность
- 1 Спортивная клиника USP Araba, Витория-Гастейс, Страна Басков, Испания[email protected]
Элемент в буфере обмена
Обзор
Я Муджика. Scand J Med Sci Sports. 2010 Октябрь.
Показать детали Показать вариантыПоказать варианты
Формат АннотацияPubMedPMID
.Октябрь 2010; 20 Дополнение 2: 24-31. DOI: 10.1111 / j.1600-0838.2010.01189.x.Принадлежность
- 1 Спортивная клиника USP Araba, Витория-Гастейс, Страна Басков, Испания. [email protected]
Элемент в буфере обмена
Полнотекстовые ссылки Опции CiteDisplayПоказать варианты
Формат АннотацияPubMedPMID
Абстрактный
Во время сужения тренировочная нагрузка заметно снижается, так что спортсмены восстанавливаются после интенсивных тренировок и чувствуют себя бодрыми перед важными соревнованиями.Снижение нагрузки может быть достигнуто за счет уменьшения интенсивности, объема и / или частоты тренировок, но при уменьшении тренировочной нагрузки может возникнуть риск выхода из строя. Тренировки с высокой интенсивностью перед сужением играют ключевую роль в стимулировании максимальной физиологической адаптации и адаптации как у умеренно тренированных субъектов, так и у высококвалифицированных спортсменов. Высокоинтенсивные тренировки также могут поддерживать или улучшать адаптацию, вызванную тренировками, в то время как спортсмены сокращают тренировку перед серьезными соревнованиями.С другой стороны, тренировочный объем может быть значительно уменьшен без негативного влияния на спортивные результаты. Следовательно, тренировочная нагрузка не должна снижаться за счет интенсивности во время сужения. Интенсивные упражнения часто являются определяющим фактором во время матчей в командных видах спорта, а высокоинтенсивные тренировки также могут привести к значительному улучшению физической формы у спортсменов командных видов спорта. Программа с постепенным переходом к пикам перед началом чемпионата формата лиги или крупного турнира должна характеризоваться высокоинтенсивной деятельностью.
© 2010 John Wiley & Sons A / S.
Похожие статьи
- Тренировки на скоростную выносливость — мощный стимул для физиологической адаптации и повышения производительности спортсменов.
Iaia FM, Bangsbo J. Iaia FM, et al.Scand J Med Sci Sports. Октябрь 2010; 20 Дополнение 2: 11-23. DOI: 10.1111 / j.1600-0838.2010.01193.x. Scand J Med Sci Sports. 2010 г. PMID: 20840558 Рассмотрение.
- Тренировка для выполнения интенсивных упражнений: тренировка с высокой интенсивностью или с большим объемом?
Лаурсен ПБ. Лаурсен ПБ. Scand J Med Sci Sports. Октябрь 2010; 20 Дополнение 2: 1-10. DOI: 10.1111 / j.1600-0838.2010.01184.x.Scand J Med Sci Sports. 2010 г. PMID: 20840557 Рассмотрение.
- Влияние тренировочных характеристик и постепенного изменения на адаптацию у высококвалифицированных людей: обзор.
Муджика И. Муджика И. Int J Sports Med. 1998 Октябрь; 19 (7): 439-46. DOI: 10,1055 / с-2007-971942. Int J Sports Med. 1998 г. PMID: 9839839 Рассмотрение.
- Интеграция физиологических факторов, определяющих выносливость.
Койл Э. Ф. Койл Э. Ф. Exerc Sport Sci Rev.1995; 23: 25-63. Exerc Sport Sci Rev.1995. PMID: 7556353 Рассмотрение.
- Влияние сужения на производительность: метаанализ.
Bosquet L, Montpetit J, Arvisais D, Mujika I. Bosquet L и др. Медико-спортивные упражнения. 2007 август; 39 (8): 1358-65. DOI: 10.1249 / mss.0b013e31806010e0.Медико-спортивные упражнения. 2007 г. PMID: 17762369
Процитировано
22 статей- Однонедельная высокая доза β-аланина улучшает показатели гонщиков на время в гонках на время.
Авила-Гандиа V, Торрегроса-Гарсия А, Перес-Пиньеро С., Ортолано Р., Абеллан-Руис М.С., Лопес-Роман Ф.Дж.Авила-Гандиа V и др. Питательные вещества. 2021 25 июля; 13 (8): 2543. DOI: 10.3390 / nu13082543. Питательные вещества. 2021 г. PMID: 34444703 Бесплатная статья PMC. Клиническое испытание.
- Мониторинг и поведение биомоторных навыков у футзальных спортсменов в течение сезона.
Stochi de Oliveira R, Borin JP. Stochi de Oliveira R, et al. Front Psychol. 2021, 28 мая; 12: 661262. DOI: 10.3389 / fpsyg.2021.661262. Электронная коллекция 2021 г. Front Psychol. 2021 г. PMID: 34177714 Бесплатная статья PMC.
- Преодоление золотого барьера в тренировках: наука и практика подготовки бегунов мирового класса на 800 и 1500 м.
Haugen T, Sandbakk Ø, Enoksen E, Seiler S, Tønnessen E. Haugen T, et al. Sports Med. 2021 Сен; 51 (9): 1835-1854. DOI: 10.1007 / s40279-021-01481-2.Epub 2021 21 мая. Sports Med. 2021 г. PMID: 34021488 Бесплатная статья PMC. Рассмотрение.
- Сон и психическое здоровье спортсменов во время изоляции от COVID-19.
Facer-Childs ER, Hoffman D, Tran JN, Drummond SPA, Rajaratnam SMW. Facer-Childs ER, et al. Спать. 2021, 14 мая; 44 (5): zsaa261. DOI: 10,1093 / сон / zsaa261. Спать. 2021 г. PMID: 33535229 Бесплатная статья PMC.
- Клеточный состав врожденной и адаптивной иммунной системы изменяется в крови в ответ на длительные тренировки по плаванию.
Моргадо Дж. П., Матиас С. Н., Рейс Дж. Ф., Курто Д., Алвес Ф. Б., Монтейро С. П.. Morgado JP, et al. Front Physiol. 12 мая 2020; 11:47. DOI: 10.3389 / fphys.2020.00471. Электронная коллекция 2020. Front Physiol. 2020. PMID: 32477166 Бесплатная статья PMC.
Условия MeSH
- Адаптация, физиология / физиология *
- Соревновательное поведение / физиология
- Переносимость упражнений / физиология *
- Изометрическое сокращение / физиология *
- Мышцы, скелет / метаболизм
- Мышцы, скелет / физиология *
- Потребление кислорода / физиология
- Физическая выносливость / физиология
- Выполнение задачи и анализ
цитировать
КопироватьФормат: AMA APA ГНД NLM
Что такое сброс нагрузки? — Определение от WhatIs.com
КОтключение нагрузки (сброс нагрузки) — это способ распределения потребности в электроэнергии между несколькими источниками питания. Сброс нагрузки используется для снятия нагрузки на первичный источник энергии, когда спрос на электроэнергию превышает возможности первичного источника энергии.
Большинство зданий, включая центры обработки данных, покупают электроэнергию у поставщиков коммунальных услуг. Чтобы снизить стоимость электроэнергии, а также обеспечить непрерывную работу, оператор здания может заключить соглашение с поставщиком электроэнергии о добровольном отключении нагрузки по заранее запланированному графику или по требованию.Во время сброса нагрузки здание потребляет электроэнергию от вторичных источников, а не от электросети. Типичный вторичный источник — это локальные дизельные генераторы, солнечные фотоэлектрические или ветряные возобновляемые источники энергии на месте или по контракту.
Программы управления нагрузкой многих коммунальных предприятий предлагают строительным операторам стимулы для добровольного отключения нагрузки в периоды пиковой нагрузки. Программы управления нагрузкой — хороший вариант для энергоемких операций в зданиях, которые также имеют высококачественное управление распределением электроэнергии и вторичные источники питания, такие как центр обработки данных.Чтобы предотвратить нарушение работы систем в здании, оператор может полагаться на системы бесперебойного питания и блоки распределения энергии, которые регулируют поток электроэнергии к чувствительному оборудованию. Малые и средние предприятия и жилые дома с резервной выработкой электроэнергии также могут быть кандидатами для программ управления нагрузкой. Органы по охране окружающей среды определяют и регулируют отключение нагрузки как неаварийное использование непервичной энергии в таких странах, как США
.Потребители электроэнергии могут столкнуться с непроизвольным отключением нагрузки, когда поставщик электроэнергии снижает или прекращает распределение электроэнергии по зоне покрытия на короткий период времени; этот тип отключения нагрузки обычно называют постоянным отключением электроэнергии.Сбои в работе, еще один тип непроизвольного отключения нагрузки, вызваны тем, что поставщик электроэнергии снижает распределение напряжения во время пикового использования, чтобы сбалансировать спрос и предложение.
Последний раз обновлялся в феврале 2016 г.
Продолжить чтение о сбросе нагрузки Подробнее о проектировании и оснащении центров обработки данныхКлюч к оптимальной производительности до и во время сужения
Теперь известны некоторые физиологические изменения, связанные с сужением и их взаимосвязь со спортивными результатами.Начиная с 1980-х годов в ряде исследований изучались различные физиологические реакции, связанные с кардиореспираторной, метаболической, гормональной, нервно-мышечной и иммунологической системами во время предсоревновательного сужения в ряде видов спорта. Изменения в кардиореспираторной системе могут включать увеличение максимального потребления кислорода, но это не является необходимым предварительным условием для увеличения производительности, вызванного постепенным снижением нагрузки. Поглощение кислорода при данной субмаксимальной интенсивности упражнений может снижаться во время постепенного снижения нагрузки, но такая реакция более вероятна у менее опытных спортсменов.В состоянии покоя, максимальная и субмаксимальная частота пульса не меняются, если спортсмены не показывают явных признаков перегрузки перед сужением. Артериальное давление, размеры сердца и вентиляционная функция в целом стабильны, но субмаксимальная вентиляция может снижаться. Возможные гематологические изменения включают увеличение объема крови и эритроцитов, гемоглобина, гематокрита, ретикулоцитов и гаптоглобина, а также уменьшение ширины распределения эритроцитов. Эти изменения в конусе предполагают положительный баланс между гемолизом и эритропоэзом, что, вероятно, будет способствовать увеличению производительности.Метаболические изменения во время сужения включают: снижение ежедневного расхода энергии; незначительно сниженный или стабильный коэффициент респираторного обмена; повышенная пиковая концентрация лактата в крови; и пониженный или неизменный лактат крови при субмаксимальной интенсивности. Концентрация аммиака в крови демонстрирует противоречивые тенденции, концентрация мышечного гликогена прогрессивно увеличивается, а механизмы удержания кальция, по-видимому, запускаются во время снижения. Снижение концентрации креатинкиназы в крови указывает на восстановление после тренировочного стресса и повреждения мышц, но на другие биохимические маркеры тренировочного стресса и работоспособности уменьшение в значительной степени не влияет.Гормональные маркеры, такие как тестостерон, кортизол, соотношение тестостерон: кортизол, 24-часовое соотношение кортизол: кортизон в моче, катехоламины в плазме и моче, гормон роста и инсулиноподобный фактор роста-1 иногда затрагиваются, и изменения могут коррелировать с изменениями производительности спортсмена. емкость. С нервно-мышечной точки зрения сужение обычно приводит к заметному увеличению мышечной силы и мощности, что часто связано с увеличением производительности на уровне мышц и всего тела. Активность окислительных ферментов может увеличиваться вместе с положительными изменениями размера отдельных мышечных волокон, метаболических свойств и сократительных свойств.Ограниченные исследования влияния постепенного снижения дозы на иммунный статус спортсменов показывают, что небольшие изменения в иммунных клетках, иммуноглобулинах и цитокинах вряд ли могут поставить под угрозу общую иммунологическую защиту. Снижение предсоревнования может также характеризоваться психологическими изменениями у спортсмена, включая уменьшение общего расстройства настроения и соматических жалоб, улучшение соматического расслабления и самооценки показателей физического состояния, снижение восприятия усилий и улучшение качества сна.Эти изменения часто связаны с улучшением характеристик после сужения. Математические модели показывают, что физиологические изменения, связанные с постепенным снижением дозы, являются результатом восстановления ранее нарушенных физиологических возможностей (модель усталости и адаптации), а также способности переносить тренировки и эффективно реагировать на тренировки, проводимые во время снижения (модель переменной доза-реакция. ). Наконец, важно отметить, что некоторые или все описанные физиологические и психологические изменения, связанные с сокращением, происходят одновременно, что лежит в основе интегративного характера взаимосвязей между этими изменениями и повышением производительности.{*} \), которые лучше всего объясняют данные по каждому региону. Затем мы используем эту модель для прогнозирования количества пациентов в ОИТ на фиксированный временной интервал в 2 месяца, предполагая дальнейший линейный или экспоненциальный рост. Обратите внимание, что модель чувствительна к предполагаемым параметрам и исходным данным. В частности, мы демонстрируем здесь чувствительность развития в отношении будущего роста и различных периодов времени в рамках пандемии SARS-CoV-2.
Data
Берлин (Германия)
Берлин (Германия) — одна из 16 федеральных земель Германии, с плотным населением в настоящее время около 3.8 миллионов жителей 15 . Для каждого дня в период с 1 марта по 21 апреля мы извлекали количество зарегистрированных пациентов с COVID-19 и количество пациентов с COVID-19 в отделениях интенсивной терапии в Берлине из Департамента здравоохранения, сестринского дела и равных возможностей Берлина (https: / /www.berlin.de/sen/gpg/service/presse/2020/; Рис. 1, вверху слева). Общее количество случаев заражения COVID-19 увеличилось с 1 1 марта 2020 г. до 5 341 21 апреля 2020 г. Первые пациенты в отделении интенсивной терапии (трое) были зарегистрированы 16 марта 2020 г., а в апреле это число увеличилось до 164. 21, 2020.На рисунке 1 (вверху справа) показано (абсолютное и относительное) ежедневное изменение количества зарегистрированных инфекций за предыдущие 7 дней с первого дня, когда было зарегистрировано более 100 случаев (12 марта 2020 г., 118 случаев). Это усреднение исключает эффекты выходных дней, когда некоторые числа сообщаются с опозданием.
23 марта 2020 г. для Берлина 16 были введены обширные меры сдерживания, включая закрытие школ и ограничение контактов. Чтобы сделать три региона сопоставимыми и обеспечить большую однородность данных, мы ограничиваем наш анализ периодом до того, как меры по сдерживанию окажут влияние.Поэтому для Берлина мы включаем только данные с 1 марта 2020 г. по 30 марта 2020 г. Дата окончания соответствует 7 дням после блокировки. Общий дневной темп роста за этот период (минимум 100 случаев) составляет 19%, но за последнюю неделю он снизился до 11%.
Рисунок 1Число зарегистрированных инфекций и пациентов интенсивной терапии (слева), а также абсолютное и относительное ежедневное изменение числа инфекций (справа, среднее за последние 7 дней после 100 случаев заражения) в Берлине, Ломбардии и Мадриде; на основе данных Департамента здравоохранения, сестринского дела и равных возможностей Берлинского сената (Берлин), Presidenza del Consiglio dei Ministri — Dipartimento della Protezione Civile (Ломбардия) и Datadista (Мадрид).
Развертывание коек интенсивной терапии — очень динамичный процесс. По словам сенатора по вопросам здравоохранения Берлина Дилека Калайчи, количество коек в отделениях интенсивной терапии в Берлине составляло 1045 к марту 2020 года и планировалось увеличить до 2267 до конца апреля 17,18 . Исходя из этого, мы определяем следующие ограничения вместимости для Берлина: (1) текущая максимальная вместимость (1045 коек в отделениях интенсивной терапии) и (2) расширенная вместимость к концу апреля (2267 коек в отделениях интенсивной терапии).
Ломбардия (Италия)
Ломбардия — одно из 20 административных единиц Италии с населением около 10 миллионов человек 19 .Для каждого дня с 24 февраля 2020 г. по 21 апреля 2020 г. мы извлекали количество зарегистрированных пациентов с COVID-19 и количество пациентов с COVID-19 в отделениях интенсивной терапии в Ломбардии из Presidenza del Consiglio dei Ministri — Dipartimento della Protezione Civile. (https://github.com/pcm-dpc/COVID-19; рис. 1, посередине слева). Общее количество заражений COVID-19 увеличилось со 166 24 февраля 2020 года до 67 925 21 апреля 2020 года. Число пациентов ICU увеличилось с 19 24 февраля 2020 года до 1381 3 апреля 2020 года.С тех пор 21 апреля 2020 года оно снизилось до 851. На рисунке 1 (в центре справа) показано ежедневное (абсолютное и относительное) изменение количества зарегистрированных инфекций за предыдущие 7 дней. 8 марта 2020 года премьер-министр Италии Джузеппе Конте поместил всю Ломбардию на карантин 20 . Предполагая, что до того, как карантин подействует, необходимо как минимум 7 дней, мы ограничиваем наш анализ данными с 24 февраля 2020 года по 15 марта 2020 года. Общий дневной темп роста за этот период (минимум 100 случаев) составляет 23 % и снизился до 21% за неделю с 8 марта 2020 г. по 15 марта 2020 г.
До пандемии SARS-CoV-2 вместимость ОИТ в Ломбардии оценивалась в 720 коек 5 , однако некоторые больницы увеличили количество коек интенсивной терапии в 4–5 раз во время пандемии.
Мадрид (Испания)
Мадрид — одно из 17 автономных сообществ Испании с населением около 6,6 миллиона человек 21 . Для каждого дня с 25 февраля 2020 г. по 21 апреля 2020 г. мы извлекли количество зарегистрированных пациентов с COVID-19 и количество пациентов с COVID-19 в отделениях интенсивной терапии в Ломбардии из Datadista (https: // github.com / datadista / набор данных; Рис.1, внизу слева). Общее количество заражений COVID-19 увеличилось с двух 25 февраля 2020 года до 59 199 21 апреля 2020 года. Число пациентов интенсивной терапии увеличилось с 53 3 марта 2020 года до 1528 1 апреля 2020 года. 21 апреля 2020 г. оно снизилось до 1024. На рисунке 1 (справа внизу) показано ежедневное (абсолютное и относительное) изменение числа зарегистрированных инфекций за предыдущие 7 дней.
14 марта 2020 года премьер-министр Испании Педро Санчес объявил общенациональную тревогу и наложил общенациональную изоляцию. 22 .Также для Мадрида мы ограничиваем наш анализ данными до 7 дней после блокировки. Следовательно, наш набор данных колеблется с 25 февраля 2020 года по 21 марта 2020 года. Общий дневной темп роста за этот период (минимум 100 случаев) составляет 31% и увеличился до 54% за неделю с 7 марта, 2020 г. и 14 марта 2020 г.
Сообщалось о вместимости 540 коек в отделениях интенсивной терапии до пандемии SARS-CoV-2, во время пандемии это число увеличилось втрое 23,24 .
Результаты
Мы оценили параметры модели отдельно для Берлина, Ломбардии и Мадрида (см. Таблицу 1).Для Берлина наилучшее соответствие было найдено при частоте интенсивной терапии \ (\ alpha \), равной 6%, временном лаге в 6 дней и пребывании в отделении интенсивной терапии в течение 12 дней. Для Ломбардии и Мадрида, напротив, было обнаружено, что лучше подходят более высокие показатели ОИТ (18% и 15%), более короткие пребывания в ОИТ (3 и 8 дней) и более короткий временной лаг (0 и 3 дня). RMSE для Берлина значительно ниже, чем для Ломбардии и Мадрида, что можно объяснить меньшим количеством пациентов в отделении интенсивной терапии. Если RMSE нормализовать по среднему количеству пациентов в ОИТ за рассматриваемый период, он соответствует 18% (Ломбардия), 21% (Берлин) и 25% (Мадрид).* \) между положительным тестом и поступлением в реанимацию отдельно для Берлина, Ломбардии и Мадрида.
На основе моделей с оцененными параметрами теперь мы прогнозируем будущее развитие количества пациентов в ОИТ (см. Рис. 3). Здесь мы сделаем упрощенное предположение, что рост может быть аппроксимирован либо линейным, либо экспоненциальным, и, следовательно, продемонстрируем эффект более низкого роста, вызванный мерами сдерживания. Мы показываем чувствительность результатов для линейного роста с наклоном d от 0 до 2000, а также для экспоненциальных темпов роста от 0 до 15%.Темп роста 0% означает, что изо дня в день новых случаев инфицирования больше не будет, что является нереальным крайним случаем. Другая крайность, 15%, соответствует дублированию зарегистрированных инфекций каждые 5 дней. Обратите внимание, что за последнюю неделю перед вступлением в силу жестких мер сдерживания дневной темп роста составил 10% для Берлина, 23% для Ломбардии и 54% для Мадрида.
На рис. 3 прогнозируемое количество пациентов в отделении интенсивной терапии дополнительно сравнивается с ограничениями вместимости, указанными в разделе данных.Линейный рост числа инфекций в долгосрочной перспективе приводит к постоянному количеству пациентов в ОИТ, что соответствует \ (\ alpha \ cdot d \ cdot K \). Это означает, что доля \ (\ alpha \) ежедневных новых инфекций d требует интенсивной терапии в течение K дней. Что касается экспоненциального роста, наши расчетные параметры показывают, что для Берлина только темпы роста от 0 до 4% гарантируют, что количество пациентов в конце мая останется ниже текущей максимальной вместимости, показатель до 5% гарантирует, что они останутся ниже расширенного мощность до конца мая (но превышает мощность в июне).Для Ломбардии и Мадрида можно видеть, что пропускная способность была превышена до того, как меры сдерживания вступили в силу.
Рисунок 3Прогнозируемое количество пациентов в отделении интенсивной терапии, предполагающее различный линейный (слева) и экспоненциальный рост (справа), отдельно для Берлина, Ломбардии и Мадрида. Черная линия соответствует истинным наблюдениям до семи дней после блокировки. Пунктирная черная линия показывает оценки емкости.
На рисунке 4 показана взаимосвязь между различными темпами роста (0–15%) и датами превышения производственных мощностей для образцовых мощностей 500, 1000, 1500, 2000 и 2500 для Берлина, Ломбардии и Мадрида.