As instituições financeiras precisam processar uma quantidade enorme de transações por segundo. Como essas transações geralmente contêm dados altamente confidenciais, elas precisam de padrões ainda mais rigorosos de segurança, latência e consistência do que o normal. Elas precisam garantir que todas as transações, sejam elas compras de comércio eletrônico ou transferências bancárias diretas, sejam instantâneas, seguras e livres de erros. Já imaginou o pagamento de um cliente ficar parado no limbo porque seu sistema não conseguiu acompanhar? As taxas de frustração e abandono seriam altíssimas. Então, como você constrói um sistema altamente distribuído, de baixa latência e globalmente consistente?
Os altos riscos do desempenho do processamento de pagamentos
Recentemente, um de nossos clientes, um grande banco nacional, enfrentou exatamente esse problema de processamento de dados. Esse banco lida com um volume impressionante de transações on-line todos os dias - milhões e milhões de pagamentos, transferências de dinheiro e registros de cartões, que são canalizados por meio de seus sistemas a partir de clientes de todos os Estados Unidos. Essas transações precisavam ser mantidas em sincronia.
Eles precisavam ser capazes de ingerir e processar essas transações, quer fossem provenientes de Nova York, Los Angeles ou de qualquer outro lugar. Até mesmo o menor atraso ou inconsistência poderia levar à falha de pagamentos ou a violações de segurança. Portanto, você pode imaginar o nível de desempenho e consistência de dados que eles exigiam. Esse era um verdadeiro sistema de missão crítica do qual dependia toda a empresa.
Esse banco precisava de tempos de resposta rápidos porque um atraso de mais de cinco segundos pode reduzir significativamente a satisfação do cliente. De acordo com a Kissmetrics, 47% dos clientes esperam que as transações sejam concluídas em menos de dois segundos. A alta latência e os timeouts frequentes não apenas frustram os usuários, mas também levam ao abandono da transação. De acordo com um estudo realizado pela Harris Interactive, 66% dos usuários de serviços bancários móveis relataram ter abandonado uma transação devido a problemas durante o processo de checkout, sendo que 36% citaram especificamente os tempos de carregamento lentos como o principal motivo do abandono, destacando a necessidade crítica de velocidade e confiabilidade nos serviços bancários digitais. Portanto, minimizar a latência e evitar tempos de espera não eram apenas desafios técnicos para esse cliente, mas também essenciais para que ele mantivesse a confiança de seus próprios clientes.
Garantia de processamento de pagamentos rápido e confiável com a Akamai
Os requisitos do banco eram claros: eles queriam criar um sistema altamente distribuído e de baixa latência que pudesse oferecer um desempenho consistentemente rápido. Também precisavam ter consistência global de dados, além de roteamento inteligente de solicitações para garantir que cada consulta atingisse o nó mais próximo e de melhor desempenho. Eles precisavam de uma solução que pudesse receber esse enorme influxo de dados confidenciais, mantê-los em sincronia e, em seguida, atendê-los rapidamente com o mínimo de latência e o máximo de disponibilidade.
Para isso, eles usaram o sistema de mensagens inteligente da Akamai Global Traffic Management e o sistema de mensagens NATS.io, que é extremamente rápido. O NATS.io é um sistema de mensagens de alto desempenho otimizado para ambientes nativos da nuvem, permitindo a distribuição e a sincronização eficientes de dados.
Vamos dar uma olhada na arquitetura de referência acima que implementamos para esse cliente, que aproveita o NATS.io e a Akamai para obter consistência global e alto desempenho para sistemas de pagamento digital.
Na Etapa 1 mostrada acima, um usuário inicia uma transação por meio de seu aplicativo de pagamento digital, e o aplicativo envia os dados da transação para o DNS.
Em seguida, o DNS direciona a transação para a região de computação da Akamai mais próxima. Os dados da transação são então enviados ao agente NATS.io na região selecionada por meio do gateway HTTPS/NATS. O cluster NATS.io garante que esses dados sejam propagados para todas as outras regiões do sistema com menos de 100 milissegundos de latência, mantendo a consistência global. Todos os dados necessários (por exemplo, saldo do usuário, histórico de transações) são rapidamente recuperados e atualizados em todas as regiões. Depois que a transação é processada, uma resposta é enviada de volta ao usuário por meio do gateway HTTPS/NATS. O DNS garante que a resposta seja encaminhada de forma otimizada, fornecendo ao usuário um feedback em tempo real sobre o status da transação.
Essa arquitetura é altamente benéfica por dois motivos: melhora o desempenho e a escalabilidade. Ela usa o balanceamento de carga de DNS baseado em desempenho e a propagação de alta velocidade do NATS.io para fornecer respostas de baixa latência que são essenciais para o processamento de pagamentos em tempo real. A natureza distribuída das regiões de computação da Akamai garante que o sistema permaneça disponível mesmo que uma ou mais regiões tenham problemas.
À medida que o volume de transações aumenta, outras regiões de computação e corretores NATS.io podem ser facilmente integrados ao sistema. Essa abordagem de dimensionamento horizontal permite que o sistema lide com o aumento da carga sem uma reengenharia significativa. Ao distribuir a carga em várias regiões, a arquitetura pode suportar um número maior de transações simultâneas, mantendo a baixa latência e o alto desempenho. Outro aspecto importante da escalabilidade dessa arquitetura é sua capacidade de lidar com picos de carga de forma eficiente. Durante períodos de alta demanda, como épocas de compras de fim de ano ou grandes eventos de vendas, o sistema pode alocar dinamicamente mais recursos para gerenciar o aumento nas transações. Isso garante que os usuários tenham um desempenho consistente, independentemente do volume de transações.
Balanceamento de carga inteligente baseado em DNS para um desempenho ideal
Depois de arquitetar essa solução, nós a testamos para o cliente. Criamos um conjunto de dados de amostra de 100 milhões de chaves e o carregamos em um cluster NATS.io altamente disponível em uma de nossas principais regiões de computação.
O núcleo era um cluster NATS.io de três nós implantado em uma região primária de computação da Akamai, fornecendo redundância e alta disponibilidade, mostrada acima. Em seguida, adicionamos máquinas NATS.io de nó folha único implantadas em 10 locais de computação separados da Akamai em toda a América do Norte. Ao distribuir os nós NATS.io pela rede de borda global da Akamai, os dados podem ser levados para mais perto dos usuários finais, reduzindo a latência.
Cada um desses nós NATS distribuídos tinha gateways HTTPS seguros implantados ao lado, permitindo que seus aplicativos fizessem interface com esse pipeline de dados de alta velocidade usando protocolos da Web padrão. Não eram necessárias integrações complexas. Mas a verdadeira mágica está na forma como utilizamos nossa rede de borda global e os recursos de balanceamento de carga. Quando um dos clientes faz um pagamento ou registra um novo cartão, o site Global Traffic Management da Akamai utiliza o balanceamento de carga inteligente baseado em DNS para encaminhar os usuários para a região de computação da Akamai mais próxima e com melhor desempenho.
Isso garante que os usuários estejam sempre conectados ao nó disponível mais próximo, minimizando a latência e fornecendo alta disponibilidade. O balanceamento de carga considera fatores como a localização do usuário, as condições da rede e a integridade do nó para tomar decisões de roteamento. Portanto, em vez de ter que atravessar a Internet e vários saltos para chegar a algum banco de dados centralizado, o cliente está acessando a instância distribuída do NATS a apenas alguns milissegundos de distância, com os dados já preparados e prontos para serem usados localmente. Essa solução de baixa latência garante que os dados sejam levados para mais perto dos usuários finais por meio dos nós distribuídos do NATS.io, e o roteamento inteligente garante que as solicitações cheguem ao nó disponível mais próximo. Além disso, o sistema de mensagens NATS.io sincroniza os dados em todos os nós em uma janela estreita de 100 ms, proporcionando consistência global dos dados.
O resultado final
Essa poderosa solução integrou a rede de borda distribuída globalmente da Akamai, o gerenciamento inteligente de tráfego e o sistema de mensagens NATS.io para obter um desempenho superior, independentemente do tráfego. Depois que o banco mudou para a Akamai, eles cumpriram consistentemente a janela de SLA de 60 milissegundos com seu provedor de pagamento digital, eliminando a variabilidade e acelerando o fluxo de trabalho. Essa mudança não apenas melhorou a conformidade com o SLA rigoroso do provedor de pagamento digital, mas também aprimorou a experiência geral do cliente, fornecendo um processamento de transações confiável e rápido. Esse caso de uso destaca a função essencial da escolha da infraestrutura correta para dar suporte às soluções de pagamento digital e o impacto significativo que ela pode ter na manutenção da confiança do cliente.
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