[System Design Interview] 11장 뉴스 피드 시스템 설계

뉴스 피드: 사용자에게 지속적으로 업데이트되는 스토리들을 제공하는 포맷 (사용자, 친구들의 활동 등등)
뉴스 피드를 사용하는 서비스들: 페이스북, 인스타그램, 트위터 등 SNS 서비스

1단계: 문제 이해 및 설계 범위 확정

기능 명세

• 피드 발행: 사용자는 뉴스 피드 페이지에 새로운 스토리를 올릴 수 있음
• 뉴스 피드 생성: 피드 사용자의 친구들이 올리는 스토리를 볼 수 있어야 함
• 뉴스 피드 순서: 시간 역순
• 사용자가 맺을 수 있는 최대 친구 수: 5000명
• 미디어: 피드에 이미지나 비디오 포함 가능
• 지원 클라이언트: 모바일 앱, 웹브라우저

개략적 규모 추정

• 일간 능동 사용자(DAU: Daily Active User) 수는 천만 명 (10 million)

2단계: 개략적 설계안 제시 및 동의 구하기

피드 발행과 뉴스 피드 생성

• 피드 발행: 사용자가 스토리를 포스팅하면 해당 데이터를 캐시와 데이터베이스에 기록. 새 포스팅은 친구의 뉴스 피드에도 전송
• 뉴스 피드 생성: 지면 관계상 뉴스 피드는 모든 친구의 포스팅을 시간 흐름 역순으로 모아서 만든다고 가정

피드 발행 시스템의 개략적인 설계

• 사용자: 모바일 앱이나 브라우저에서 새 포스팅을 올리는 주체. POST /v1/me/feed API를 사용함
• 로드밸런서(load balancer): 트래픽을 웹 서버들로 분산함
• 웹 서버: HTTP 요청을 내부 서비스로 중계하는 역할을 담당
• 포스팅 저장 서비스(post service): 새 포스팅을 데이터베이스와 캐시에 저장
• 포스팅 전송 서비스(fanout service): 새 포스팅을 친구의 뉴스 피드에 푸시(push)함. 뉴스 피드 데이터는 캐시에 보관하여 빠르게 읽어갈 수 있도록 함
• 알림 서비스(notification service): 친구들에게 새 포스팅이 올라왔음을 알리거나, 푸시 알림을 보내는 역항을 담당

뉴스 피드 생성의 개략적인 설계

• 사용자: 뉴스 피드를 읽는 주체. GET /v1/me/feed API를 이용
• 로드 밸런서: 트래픽을 웹 서버들로 분산
• 웹 서버: 트래픽을 뉴스 피드 서비스로 보냄
• 뉴스 피드 서비스(news feed service): 캐시에서 뉴스 피드를 가져오는 서비스
• 뉴스 피드 캐시(news feed cache): 뉴스 피드를 렌더링할 때 필요한 피드 ID를 보관함

3단계: 상세 설계

피드 발행 흐름 상세 설계

• 웹 서버: 클라이언트와 통신, 인증이나 처리율 제한 등의 기능도 수행함
• 포스팅 전송(팬아웃) 서비스

4단계: 마무리

회사마다 독특한 제약이나 요구조건이 있기 때문에, 시스템을 설계할 때는 그런 점을 고려해야 함. 설계를 진행하고 기술을 선택할 때는 그 배경에 어떤 타협적 결정들(trade-off)이 있었는지 잘 이해하고 설명할 수 있어야 함. 설계 후 시간이 남는다면 규모 확장성 이슈를 논의하면 좋을 것

데이터베이스 규모 확장

• 수직적 규모 확장 vs 수평적 규모 확장
• SQL vs NoSQL
• 주-부(Master-slave) 다중화
• 복제본(replica)에 대한 읽기 연산
• 일관성 모델(consistency model)
• 데이터베이스 샤딩(sharding)

이 외의 주제들

• 웹 계층을 무상태로 운영하기
• 가능한 한 많은 데이터를 캐시할 방법
• 여러 데이터 센터를 지원할 방법
• 메시지 큐를 사용하여 컴포넌트 사이의 결합도 낮추기
• 핵심 메트릭(key metric)에 대한 모니터링. 예를 들어 트래픽이 몰리는 시간대의 QPS(Queries per Second), 사용자가 뉴스 피드를 새로고침(refresh) 할 떄의 지연시간 등

 

Reference: http://www.yes24.com/Product/Goods/102819435

가상 면접 사례로 배우는 대규모 시스템 설계 기초 - YES24