2장 개략적인 규모 추정

가상 면접 사례로 배우는 대규모 시스템 설계 기초

 

2의 제곱수

데이터 볼륨단위

최소 단위는 1바이트(byte), 8비트(bit)로 구성된다.

ASCII 문자 하나가 메모리 크기는 1바이트(byte)이다.

2의 x 제곱	근사치	이름	축약형
10	1천(thousand)	1킬로바이트(Kilobyte)	1KB
20	1백만(million)	1메가바이트(Megabyte)	1MB
30	10억(billion)	1기가바이트(Gigabyte)	1GB
40	1조(trillion)	1테라바이트(Terabyte)	1TB
50	1000조(quadrillion)	1페타바이트(Petabyte)	1PB

 

 

 

모든 프로그래머가 알아야 하는 응답지연 값

컴퓨터에서 구현된 연산들의 응답지연값

 

ns = nanosecond(나노초), μs = microsecond(마이크로초), ms = millisecond(밀리초)

1나노초 = 10^-9초

1마이크로초 = 10^-6초 = 1,000나노초

1밀리초 = 10^-3초 = 1,000μs = 1,000,000ns

연산명	시간
L1 캐시 참조	0.5ns
분기 예측 오류(branch mispredict)	5ns
L2 캐시 참조	7ns
뮤텍스(mutext) 락/언락	100ns
주 메모리 참조	100ns
Zippy로 1KB 압축	10,000ns = 10μs
1Gbps 네트워크로 2KB 전송	20,000ns = 10μs
메모리에서 1MB 순차적으로 read	250,000ns = 250μs
같은 데이터 센터 내에서의 메시지 왕복 지연시간	500,000ns = 500μs
디스크 탐색(seek)	10,000,000ns = 10ms
네트워크에서 1MB 순차적으로 read	10,000,000ns = 10ms
디스크에서 1MB 순차적으로 read	30,000,000ns = 30ms
한 패킷의 CA(캘리포니아)로부터 네덜란드까지의 왕복 지연시간	150,000,000ns = 150ms

 

• 메모리는 빠르지만 디스크는 아직 느리다
• 디스크 탐색(seek)은 가능한 한 피하라
• 단순한 압축 알고리즘은 빠르다
• 데이터를 인터넷으로 전송하기 전에 가능하면 압축하라
• 데이터 센터는 보통 여러 지역(region)에 분산되어 있고, 센터들 간에 데이터를 주고 받는데는 시간이 걸린다.

 

가용성에 관계된 수치들

고가용성(HA, high availability)는 시스템이 오랜 시간 동안 지속적으로 중단 없이 운영될 수 있는 능력

고가용성 표현값은 퍼센트(%)이다.

SLA(Service Level Agreement)는 서비스 사업자(Service Provider)와 고객 사이에 맺어진 합의를 의미함

가용시간은 관습적으러 9를 사용해 표시합니다. 9가 많으면 많을수록 좋습니다.

 

가용률	하루당 장애시간	주당 장애시간	개월당 장애시간	연간 장애시간
99%	14.40분	1.68시간	7.31시간	3.65일
99.9%	1.44분	10.08분	43.83분	8.77시간
99.99%	8.64초	1.01분	4.38분	52.60분
99.999%	864.00밀리초	6.05초	26.30초	5.26분
99.9999%	86.40밀리초	604.80밀리초	2.63초	31.56초

 

 

예제: 트위터 QPS와 저장소 요구량 측정

가정

• 월간 능동 사용자(monthly active user)는 3억(300million) 명이다.
• 50%의 사용자가 트위터를 매일 사용한다.
• 평균적으로 각 사용자는 매일 2건의 트윗을 올린다.
• 미디어를 포함하는 트윗은 10% 정도다.
• 데이터는 5년간 보관된다.

 

팁

• 근사치를 활용한 계산(rounding and approximation)
  • 적절한 근사치를 활용하여 시간을 절약하자. ex. 99,987/9.1 -> 100,000/10
• 가정(assumption)들은 적어 두자, 나중에 살펴 볼 수 있게 
• 단위(unit)를 붙이자, 단위가 없으면 헷갈린다.
• 많이 출제되는 문제는 QPS, 최대 QPS, 저장소 요구량, 캐시 요구량, 서버 수 등을 측정하는 것

 

출처

https://product.kyobobook.co.kr/detail/S000001033116

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