🧪 Problem-Driven Systems Lab

🔵 Caso 18 — .NET 8#

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Stack .NET del caso 18. Instancias frías con el tráfico ya encima contra un pool tibio, midiendo la disponibilidad durante el escalado.

El mismo problema que Java, con la respuesta en la caja#

warmup_speedup_x mide ≈2,3x: hay curva, es real y es mucho menor que la de la JVM.

Tier 0  → compila rápido, sin optimizar
Tier 1  → recompila optimizado a los ~30 llamados
OSR     → cambia de nivel sin salir de un lazo largo

RyuJIT llega a Tier 1 mucho antes que C2 —treinta llamados contra diez mil—, así que la penalización de arranque existe pero es de otro orden.

Y después están las tres líneas#

xml
<PublishReadyToRun>true</PublishReadyToRun>   
<TieredPGO>true</TieredPGO>                   
<PublishAot>true</PublishAot>                 

Eso es todo. Sin cambiar de distribución, sin un toolchain aparte, sin renunciar a la reflexión salvo en el caso de AOT completo. Es el mismo abanico que Java resuelve con AppCDS y GraalVM, con una diferencia de fricción que en la práctica decide si alguien lo usa o no.

Esa es la razón por la que .NET queda tercero y Java séptimo en este caso, aunque las herramientas de Java sean más potentes: la diferencia entre «existe» y «está puesto».

Lo que NO salva de esto#

Lazy<T>, SemaphoreSlim, ReaderWriterLockSlim, AsyncLocal. Todas son primitivas correctas para otras cosas — pero el costo del arranque en frío no está en la sincronización, está en que el código todavía no está compilado. Ninguna primitiva de concurrencia arregla eso.

Primitivas nativas#

PrimitivaRol
PublishReadyToRunEl AOT parcial: Tier 0 arranca ya compilado.
TieredPGOEl perfil de ejecución sobrevive entre arranques.
PublishAotNativo completo: sin JIT y sin curva.
Task.WhenAllLas instancias arrancan en paralelo sin bloquear hilos.
volatile boolEl flag de readiness, visible entre hilos sin lock.

Rutas#

RutaQué muestra
/healthliveness: responde 200 apenas el proceso arranca
/readyreadiness: responde 200 recién cuando la instancia puede servir
/boot-cold?requests=2400&instances=3rejected_cold_start > 0 con el proceso vivo todo el tiempo
/boot-warmed?requests=2400&instances=3rejected_cold_start = 0 y 100% de disponibilidad
/warmup?instances=3&prime=1500construye el pool tibio antes de que llegue el tráfico
/diagnostics/summaryacumulado por variante, más la nota de fidelidad
/reset-labvacía la flota, el pool tibio y las métricas

Parámetros: requests (100–20k), instances (1–32), clients (1–64), io_ms (parte de I/O del arranque), pace_ms (ritmo de llegada), work_iters (trabajo por petición), prime (peticiones de calentamiento del pool).

Qué se mide y qué se modela#

  • Se mide, no se simula: la curva de calentamiento. El trabajo por petición es un lazo entero puro, idéntico en los siete stacks, sin un solo sleep. p99_first_100_ms contra p99_after_1000_ms es lo que ese runtime hace de verdad con el mismo código repetido.
  • Se modela: la parte de I/O de la inicialización —abrir el pool, resolver DNS, negociar TLS— es un sleep de io_ms. Esperar a la red no quema CPU, y fijarla es lo que vuelve comparables a los siete stacks.
  • Es real: la parte de CPU de la inicialización construye una tabla de configuración. Ese costo sí depende del runtime.

⚠️ En la variante fría, p99_first_100_ms mezcla dos efectos reales: el calentamiento del runtime y la contención con las instancias que están inicializando en paralelo. Los dos ocurren de verdad durante un arranque en frío de producción.

Hub#

bash
docker compose -f compose.dotnet.yml up -d --build
curl "http://127.0.0.1:8500/18/boot-cold?requests=2400&instances=3"
curl "http://127.0.0.1:8500/18/boot-warmed?requests=2400&instances=3"
curl "http://127.0.0.1:8500/18/ready"

Lo que ningún stack cambia#

La inicialización cuesta lo que cuesta. El trabajo no desaparece: se adelanta.

Lo que decide si la aplicación devuelve 503 no es cuánto tarda en arrancar, sino health_vs_ready_gap_ms — cuánto tiempo el sistema afirma estar disponible sin estarlo.

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