2장 - 개략적인 규모 추정
개략적인 규모추정(back-of-the-envelope esti-mation) : 보편적으로 통용되는 성능 수치상에서 사고 실험(thought experi-ments)을 행하여 추정치를 계산하는 행위로서, 어떤 설계가 요구사항에 부합할 것인지 보기 위한 것.
필요한 기본기로 2의 제곱수나 응답지연(latency) 값과 가용성에 관계된 수치들의 이해가 있어야 한다.
2의 제곱수 / 응답지연 값 / 가용성에 관계된 수치들
📖 2의 제곱수
데이터 볼륨 단위를 계산하기 위해 사용되는 최소단위는 1바이트(8비트) 이다. 아스키 문자 하나가 차지하는 메모리의 크기가 1바이트 이고 보통 많이 사용되는 UTF-8의 경우 1~4 바이트가 사용된다.
📖 모든 프로그래머가 알아야 하는 응답지연 값
- 메모리는 빠르지만 디스크는 아직도 느리다. (디스크 탐색은 가능한 피하라.)
- 단순한 압축 알고리즘은 빠르다.
- 데이터를 인터넷으로 전송하기 전에 가능하면 압축하라(gzip).
- 데이터 센터는 보통 여러 지역에 분산되어 있고 센터들 간에 데이터를 주고받는데는 시간이 걸린다.
📖 고가용성
- 고가용성(high availability) : 시스템이 오랜 시간 동안 지속적으로 중단 없이 운영될 수 있는 능력을 지칭하는 용어.
- 관습적으로 숫자 9를 사용해 표시
- 9가 많으면 많을수록 좋다.
- SLA(Service Level Agreement) : 서비스 사업자(service provider)가 보편적으로 사용하는 용어로, 서비스 사업자와 고객 사이에 맺어진 합의를 의미
- 아마존,구글,MS 같은 사업자는 99% 이상의 SLA를 제공
🧐 트위터 QPS와 저장소 요구량 추정
가정
- 월간 능동 사용자는 3억 명이다.
- 50%의 사용자가 트위터를 매일 사용한다.
- 평균적으로 각 사용자는 매일 2건의 트윗을 올린다.
- 미디어를 포함하는 트윗은 10% 정도다.
- 데이터는 5년간 보관된다.
추정
QPS(Query Per Second) 추정치
- 일간 능동 사용자 = 3억 * 50% = 1.5억 명
QPS = 1.5억 * 2 트윗 / 24시간 / 1분(3600초) = 약 3500 ( 평균적으로 각 사용자는 매일 2건의 트윗을 올린다 )
최대 QPS = 3500 * 2 = 약 7000 (?)
미디어 저장을 위한 저장소 요구량
- 평균 트윗 크기(avg)
- tweet_id 에 64바이트
- 텍스트에 140바이트
- 미디어에 1MB
- 미디어 저장소 요구량: 1.5억 2(개) 10% * 1MB = 30TB/일 ( 미디어를 포함하는 트윗은 10% 정도다 )
- 5년간 미디어 저장소 요구량: 30TB 365일 5년 = 약 55PB ( 데이터는 5년간 보관된다 )
팁
개략적인 규모 추정과 관계된 면접에서 가장 중요한 것은 문제를 풀어 나가는 절차다.올바른(논리적인?) 절차를 밟느냐가 결과를 내는 것보다 중요하다. 면접자가 보고 싶어하는 것은 문제 해결 능력이다.
- 근사치를 사용한 계산을 할줄 알아야 한다. 즉 반올림, 올림, 내림에 대한 오차 수준을 생각해서 근사치로 계산시간을 줄인다.
- 가정은 적어 둬라.
- 단위를 붙이는 습관을 둬라 이건 꼼꼼함을 챙기는 포인트로 보인다. 개발자는 꼼꼼함도 중요하다.
- QPS, TPS, 저장소량(?), 캐시 요구량, 서버 수 등 추정하는 방법을 미리 연습해 두어라.
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