Что измеряет аптайм, взвешенный по хешрейту

Аптайм, взвешенный по хешрейту, — это расчёт доступности парка оборудования, при котором время работы каждого ASIC взвешивается по его хешрейту, а не рассматривается как эквивалентная единица наравне со всеми остальными машинами. Он измеряет доступность в сети, взвешенную по референсному хешрейту: долю референсного хеш-времени парка, приходящегося на период нахождения в сети, за выбранный промежуток времени. Он не учитывает снижение производительности майнера в периоды, когда тот находится онлайн.

Чтобы его рассчитать, нужно умножить референсный хешрейт каждого ASIC на время его нахождения онлайн, сложить полученные результаты, разделить на сумму произведений референсного хешрейта каждого ASIC на полный период измерения и умножить на 100.

В этой статье аптайм, взвешенный по хешрейту, используется как явно определённый расчёт доступности парка оборудования. Операторам следует указывать формулу, референсные значения хешрейта и правило определения статуса «онлайн» при публикации этого показателя, наряду с такими измерениями, как локальный хешрейт, хешрейт, оцениваемый пулом, и доля отклонённых долей (rejection rate).

Почему аптайм по количеству устройств вводит в заблуждение для смешанного парка

Простой показатель аптайма на основе количества устройств — например, «18 из 20 майнеров онлайн» — рассматривает каждый ASIC как равнозначный. В однородном парке из идентичных машин такое приближение оправдано. В смешанном парке, содержащем, скажем, устройства на 250 ТН/с и на 50 ТН/с, это не так: отключение высокопроизводительной машины убирает из парка гораздо больше вычислительной мощности, чем отключение маломощной машины, хотя оба случая засчитываются как «одна единица не работает».

Рассмотрим два сценария простоя с одинаковой суммарной длительностью воздействия. Если один ASIC на 250 ТН/с отключён на четыре часа, потерянное хеш-время составляет 250 × 4 = 1000 (ТН/с)·ч. Чтобы потерять те же 1000 (ТН/с)·ч, потребовалось бы отключить пять ASIC по 50 ТН/с на четыре часа каждый (5 × 50 × 4 = 1000). Показатель аптайма по количеству устройств отразил бы эти два сценария совершенно по-разному — одна единица не работает против пяти единиц не работает, — хотя потерянная парком вычислительная мощность идентична. Взвешивание по хешрейту устраняет это несоответствие, выражая доступность в хеш-времени, а не во «времени устройств».

Формула

Для парка из n ASIC, наблюдаемых за один и тот же период T, аптайм, взвешенный по хешрейту, рассчитывается так:

Аптайм, взвешенный по хешрейту (%) = [ Σ ( Href,i × t_online,i ) ] ÷ [ Σ ( Href,i × T ) ] × 100

Где:

• Href,i — референсный хешрейт, присвоенный ASIC i, в ТН/с
• t_online,i — время, в течение которого ASIC i находился онлайн в рассматриваемом периоде
• T — общий период измерения, одинаковый для всех ASIC
• n — количество учитываемых ASIC

И числитель, и знаменатель представляют собой произведение хешрейта на время. При хешрейте в ТН/с и времени в часах единицы измерения — (ТН/с)·ч; в соотношении они сокращаются, после чего результат умножается на 100, чтобы получить процент.

Эквивалентная форма использует индивидуальную долю времени онлайн каждой машины, Ui = t_online,i ÷ T. Значение Ui вводится в диапазоне от 0 до 1 — например, 23/24 ≈ 0,9583, а не 95,83:

Аптайм, взвешенный по хешрейту (%) = [ Σ ( Href,i × Ui ) ] ÷ [ Σ Href,i ] × 100

Это взвешенное среднее, в котором машины с более высоким хешрейтом вносят больший вклад в итоговый результат на уровне парка, чем машины с более низким хешрейтом.

Пример расчёта

Предположим период измерения 24 часа и три ASIC:

Максимально возможное хеш-время за период составляет (200 + 100 + 50) × 24 = 8 400 (ТН/с)·ч. Таким образом, аптайм, взвешенный по хешрейту, равен 7 200 ÷ 8 400 × 100% = 85,71%.

Для сравнения, простое среднее трёх индивидуальных показателей аптайма составляет (95,83% + 83,33% + 50,00%) ÷ 3 = 76,39%. Это число придаёт Майнеру C — устройству на 50 ТН/с — такое же влияние на результат, как и Майнеру A, устройству на 200 ТН/с. Для смешанного парка этот показатель не отражает доступность в сети, взвешенную по референсному хешрейту, — то есть именно то, для чего и предназначен показатель, взвешенный по хешрейту.

Выбор референсного хешрейта

Для расчёта требуется единая постоянная база для Href на протяжении всего отчётного периода. На практике распространены три подхода.

Номинальный хешрейт производителя использует паспортную характеристику каждой модели. Это подходит для оценки плановой доступности или сравнения с запланированным составом парка, особенно когда машины работают близко к заводским настройкам. Основное ограничение состоит в том, что номинальный хешрейт не обязательно отражает фактическую прошивку, режим энергопотребления или снижение производительности из-за условий эксплуатации конкретного устройства.

Задокументированная локальная измеренная базовая линия использует специфичный для площадки показатель, зафиксированный для каждого устройства или модели в его предполагаемой рабочей конфигурации. Этот подход более уместен, когда майнеры работают в режиме пониженной или повышенной частоты (underclocked/overclocked) или в нескольких режимах энергопотребления, либо когда цель состоит в измерении доступности относительно нормальной работы площадки, а не паспортной мощности. Базовая линия должна оставаться неизменной на протяжении всего отчётного периода; изменение её в середине периода без разделения периодов делает помесячные сравнения ненадёжными.

Изменяющийся во времени референсный хешрейт уместен там, где режимы работы намеренно меняются в течение отчётного периода. В этом случае расчёт следует выполнять по интервалам:

Аптайм, взвешенный по хешрейту (%) = [ Σi Σk ( Hi,k,ref × si,k × Δtk ) ] ÷ [ Σi Σk ( Hi,k,ref × Δtk ) ] × 100

Где Hi,k,ref — выбранный референсный хешрейт ASIC i в течение интервала k, si,k равно 1, когда ASIC онлайн, и 0, когда офлайн, а Δtk — длительность интервала. Это предотвращает некорректное применение текущего настроенного хешрейта устройства к периоду, когда действовала другая настройка.

Определение понятия «онлайн»: источники данных и их ограничения

Прежде чем применять расчёт, необходимо иметь явное, задокументированное правило того, что считается статусом «онлайн». Это правило могут формировать несколько источников данных, и каждый из них отражает разные аспекты.

Телеметрия ASIC или системы управления фермой показывает статус подключения устройства, локальный хешрейт, температуру и данные на уровне плат, однако подключённый майнер может по-прежнему работать с недостаточной отдачей, а не на полную мощность. Данные мониторинга питания показывают, потребляет ли майнер или цепь электроэнергию, но само по себе потребление энергии не подтверждает продуктивный хешинг. Панели пула показывают количество полученных шар, оценённый пулом хешрейт и данные об отклонениях, однако эти показатели основаны на шарах и зависят от собственного окна усреднения пула. Оповещения об отключении воркера сигнализируют об утрате нормальной активности согласно логике оповещений пула, но момент срабатывания оповещения не обязательно совпадает с точным началом простоя.

Как правило, телеметрия майнера или системы управления является более прямым источником для расчёта аптайма на основе статуса, поскольку она отражает состояние устройства, а не усреднённую оценку, полученную из поступления шар. Данные пула лучше использовать как перекрёстную проверку того, доходит ли отправленная работа до пула, — это различие подробнее раскрывается ниже.

Аптайм — это не то же самое, что производительность по хешрейту

Майнер может оставаться в сети весь период, при этом работая с пониженной производительностью из-за термического троттлинга, деградировавшей хешборды или нестабильного профиля настройки. Например, ASIC мощностью 200 TH/s, который остаётся подключённым все 24 часа, но в среднем выдаёт локально лишь 160 TH/s, имеет аптайм на основе статуса 100%, хотя его локальный хешрейт составляет лишь 80% от выбранного эталонного значения в 200 TH/s.

По этой причине фактически измеренный локальный хешрейт не следует подставлять в числитель формулы аптайма, поскольку это меняет суть того, что отражает данная метрика. Отдельное сравнение — локального хешрейта с эталонным базовым значением — может быть полезным для одновременного учёта простоев и снижения производительности, но оно должно обозначаться соответствующим образом, а не представляться как аптайм.

Хешрейт пула как перекрёстная проверка, а не замена

При пуловом майнинге пул оценивает хешрейт воркера или аккаунта на основе получаемых шар, используя целевое значение шары, которое легче достичь, чем целевое значение блока сети Bitcoin, — именно это позволяет майнерам отправлять шары достаточно часто, чтобы их можно было измерять (Bitcoin Developer Guide). Эта оценка отражает объём работы, дошедшей до пула за указанное окно; она не является прямым непрерывным измерением состояния устройства.

Справочный центр ViaBTC указывает, что показатель хешрейта в реальном времени рассчитывается за предыдущие 10 минут, тогда как показатель суточного хешрейта рассчитывается за предыдущие 24 часа (ViaBTC Help Center). Для полезной перекрёстной проверки используйте данные пула, охватывающие тот же парк оборудования и ровно то же время начала и окончания, что и расчёт аптайма, с явным указанием часового пояса. Отчёт об аптайме за календарный день не обязательно совпадает со скользящим показанием пула за предыдущие 24 часа; по возможности используйте выровненные исторические данные пула. Даже при совпадающих окнах интерпретируйте измерения совместно для диагностики, а не сравнивайте их числовые значения напрямую: аптайм — это процент доступности на основе статуса, тогда как хешрейт пула — это оценка на основе шар, выраженная в единицах хешрейта. Та же документация отмечает, что сетевая задержка, уровень отклонений, аппаратная конфигурация и совместимость прошивки могут способствовать расхождению между показаниями хешрейта, сообщаемыми пулом, и локальными показаниями, что является отдельным диагностическим вопросом по отношению к самому аптайму.

Отклонённые шары следует рассматривать вместе с аптаймом, но их не следует вычитать из показателя аптайма на основе статуса, поскольку отклонения касаются работы, отправленной в пул, а не того, был ли майнер онлайн согласно выбранному рабочему определению. Там, где используются уведомления на стороне пула — ViaBTC документирует настраиваемые оповещения по хешрейту и уровню отклонений с доставкой через email, push-уведомления приложения и Telegram, а также оповещения об отключении воркера (ViaBTC Help Center), — их лучше рассматривать как сигналы мониторинга, побуждающие к расследованию, а не как замену телеметрии парка с временными метками.

Распространённые ошибки расчёта

При практическом применении данного расчёта повторяются несколько ошибок:

• Придание каждому ASIC равного веса независимо от его хешрейта, что вновь вводит проблему подсчёта по количеству устройств, которую расчёт призван исключить.
• Смешивание номинального хешрейта и измеренного локального хешрейта между разными машинами без указания того, какое базовое значение использовалось для каждой из них.
• Использование данных пула для другого парка оборудования или другого временного окна, включая скользящее 24-часовое показание, не совпадающее со временем начала и окончания отчёта об аптайме.
• Рассмотрение кратковременного колебания хешрейта на стороне пула как доказательства простоя устройства без проверки локальной телеметрии.
• Учёт подключённого, но явно работающего с пониженной производительностью ASIC как офлайн, или наоборот, без документированного правила того, что означает «онлайн».
• Вычитание отклонённых шар из показателя аптайма с последующим отдельным учётом низкого хешрейта пула как дополнительного вычета за простой, что приводит к двойному учёту одной и той же проблемы.
• Объединение воркеров, которые изменили режим работы или эталонный хешрейт в середине периода, без расчёта по интервалам.

Часто задаваемые вопросы

Является ли аптайм, взвешенный по хешрейту, официальной метрикой майнингового пула?

Здесь данный термин относится к расчёту доступности парка оборудования, определённому в этой статье, а не к официальной метрике, принадлежащей какому-либо конкретному пулу. В любом отчёте, использующем этот показатель, следует явно указывать его формулу, эталонные значения хешрейта и правило определения статуса «онлайн».

Можно ли использовать оценённый пулом хешрейт вместо телеметрии ASIC для расчёта аптайма?

Оценённый пулом хешрейт отражает шары, полученные за указанное окно пула, и полезен в качестве перекрёстной проверки, но он не эквивалентен статусу устройства и не должен переобозначаться как аптайм.

Следует ли использовать в качестве эталонного значения номинальный или измеренный локальный хешрейт?

Можно использовать любой из вариантов, при условии что выбор задокументирован и остаётся неизменным в течение отчётного периода; измеренные локальные базовые показатели, как правило, более репрезентативны в случаях, когда майнеры работают вне заводских настроек.

Что происходит, если режим работы ASIC меняется в течение отчётного периода?

Следует использовать интервальную версию формулы, чтобы каждое значение настроенного хешрейта применялось только к тому времени, в течение которого оно действительно было установлено.

Означает ли высокий процент отклонённых долей (rejection rate) низкий аптайм парка оборудования?

Не напрямую. Процент отклонённых долей (rejection rate) касается результата отправленных долей (shares), тогда как аптайм касается статуса подключения устройства; оба показателя следует анализировать, но выводить один из другого не следует.

Источники

• Bitcoin Developer Guide, "Mining", developer.bitcoin.org — https://developer.bitcoin.org/devguide/mining.html
• Справочный центр ViaBTC, "Почему хешрейт, отображаемый в пуле, ниже, чем у майнингового оборудования?" — https://support.viabtc.com/hc/en-us/articles/7574354263183-Why-is-the-Hashrate-Shown-in-the-Mining-Pool-Lower-than-that-of-the-Mining-Machine
• Справочный центр ViaBTC, "Как настроить уведомления о хешрейте или проценте отклонённых долей" — https://support.viabtc.com/hc/en-us/articles/7207414336143-How-to-Set-Hashrate-or-Rejection-Rate-Notification