ishli/social_network_system_design

Social network - System Design

System Design социальной сети для курса по System Design https://balun.courses/courses/system_design

Требования

Функциональные требования

• добавление и удаление друзей;
• просмотр друзей пользователя;
• просмотр анкеты пользователя;
• публикация поста в ленту;
• загрузка медиа файлов для постов;
• просмотр ленты постов (домашней и пользователей);
• просмотр диалогов и чатов пользователя;
• отправка и чтение сообщений в диалогах и чатах;

Нефункциональные требования

• DAU - 55 000000 (https://inclient.ru/vk-stats/);
• Доступность 99.95%;
• Сервис доступен в СНГ только;
• Срок хранения сообщений и медиа - 5 лет;
• Максимальнео число друзей - 10000;
• Максимальное число пользователей в чате - 100;
• Средняя длина сообщений - 100 символов (utf-8 4 байта);
• Средняя длина поста - 500 символов (utf-8 4 байта);
• Средний размер медиа - 1 Мб;
• Среднее число опубликованных постов в день - 1;
• Среднее число прочитанных постов в день - 20;
• Среднее число отправленных сообщений в день - 5;
• Среднее число прочитанных сообщений в день - 40;
• Среднее соотношение сообщений к сообщениями с медиа - 0.1 (10%);
• Среднее соотношение постов к постам с медиа - 0.8 (80%);
• Время ответа для отправки сообщения - 5 сек;
• Время ответа для получения сообщения - 10 сек;
• В каждом сообщении максимум 1 медиа файл;

Расчеты системы хранения данных

RPS

Создание постов

$$ \frac{55 \space млн}{(24 \space ч \times 3600 \space с)} = \sim 636 \space rps $$

Чтение постов

$$ \frac{55 \space млн \times 20 \space постов \space в \space день}{(24 \space ч \times 3600 \space с)} = \sim 12731 \space rps $$

Создание сообщений

$$ \frac{55 \space млн \times 5 \space сообщений \space в \space день}{(24 \space ч \times 3600 \space с)} = \sim 3182 \space rps $$

Чтение сообщений

$$ \frac{55 \space млн \times 40 \space сообщений \space в \space день}{(24 \space ч \times 3600 \space с)} = \sim 25463 \space rps $$

Траффик

Создание постов

$$ {636 \space rps \times 500 \times 4 \space байт} = \sim 1.2 \space МБ/c $$

Чтение постов

$$ {12731 \space rps \times 500 \times 4 \space байт} = \sim 24 \space МБ/c $$

Создание сообщений

$$ {3182 \space rps \times 100 \times 4 \space байт} = \sim 1.2 \space МБ/c $$

Чтение сообщений

$$ {25463 \space rps \times 100 \times 4 \space байт} = \sim 10.2 \space МБ/c $$

Создание файлов

$$ {(636 \space rps \times 0.8 + 3182 \space rps \times 0.1) \times 1} = \sim 827 \space МБ/c $$

Чтение файлов

$$ {(12731 \space rps \times 0.8 + 25463 \space rps \times 0.1) \times 1} = \sim 12731 \space МБ/c $$

Входящий траффик

$$ {1.2 \space МБ/c + 1.2 \space МБ/c + 827 \space МБ/c} = \sim 830 \space МБ/c $$

Исходящий траффик

$$ {24 \space МБ/c + 10.2 \space МБ/c + 12731 \space МБ/c} = \sim 12765 \space МБ/c $$

Хранение

Размер БД для хранения на 5 лет

$$ {830 \space МБ/c \times 36000 \space с \times 24 \space ч \times 365 \space д \times 5 \space лет} = \sim 130 \space ПБ $$

Необходимое число дисков (16 ТБ)

$$ \frac{130 \space ПБ \times 1000}{16 \space TB} = \sim 8125 \space дисков $$

Необходимое число дисков (16 ТБ) при репликации 2-factor

$$ \frac{130 \space ПБ \times 1000 \times 3}{16 \space TB} = \sim 24375 \space дисков $$

Архитектура

• Использовалась C4 model для дизайна. Показаны уровни C1, C2, поскольку они охватывают общую архитектуру и системы

• Подробнее про C4 model можно найти здесь

• Для визуализации использовался PlantUML
  
  

• C1 уровень

• С2 уровень
  • Профили:
    
  • Друзья:
    
  • Ленты:
    
  • Чаты:
    
  • Файлы: