[가상 면접 사례로 배우는 대규모 시스템 설계기초] 2장 개략적인 규모 추정

글의 시작

• 이전 1장에 이어 2장을 읽어보면서 해당 장을 읽으므로써 로컬에서 파일을 저장해서 읽는 것보다 외부 캐시를 통해서 압축된 데이터를 가져오는 것이 더 빠르다는 것이 체감이 됬다. 시스템 설계 면접중 시스템 용량이나 성능 요구사항을 개략적으로 추정해 보는 면접을 본적이 있는데 해당 케이스에 대응을 위해서는 어느 정도 정리가 필요하다고 생각이 든다. 특히 면접 전에 관련된 케이스를 만들고 계산해 보는 연습이 필요할 것 같다.

관련내용

용량 관련 2의 제곱수

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

응답지연 값

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

• ns = nanosecond(10^9 나노초 = 1초), us = microsecond(10^6 마이크로초 = 1초), ms = millisecond(10^3밀리초 = 1초)

• 관련 내용을 정리하면 당연히 메모리가 디스크보다 엄청 나게 빠르다.(파일을 찾아서 연속적으로 1MB를 읽으면 vs 메모리 = 10ms + 30ms vs 100ns + 250ns... 게임 자체가 안된다.)
• disk 탐색(seek: arm이 데이터가 있는 실린더로 이동하는 시간)은 가능한 피해라. (참조 : https://sunho-doing.tistory.com/entry/파일처리-하드디스크의-구조-디스크-액세스-비용)
• 단순한 압축 알고리즘은 빠르다.