Suponhamos que somos uma grande rede de publicidade. Colocamos banners em sites parceiros em todo o mundo. Precisamos projetar um sistema de coleta e processamento de eventos em tempo real. Esses dados são críticos para dois propósitos: Faturação: Deduzir dinheiro dos anunciantes por cliques. Analítica: Exibir a eficácia atual das campanhas (CTR, impressões) no painel de controlo. Dados de entrada (para calcular a carga) Deve avaliar por si mesmo as capacidades necessárias (RPS, tráfego, armazenamento), com base nas seguintes métricas: Rede de parceiros: 500.000 sites ativos. Tráfego: Em média, cada site recebe 2 visualizações de página por segundo. Blocos publicitários: Em cada página, são exibidos 3 banners simultaneamente. Conversão: A taxa média de cliques (CTR) é de 1%. Irregularidade: A carga de pico (horas da noite) é 4 vezes maior que a média. Tamanho do evento: O objeto do evento (ID do banner, ID do site, UserID, Timestamp, tipo de evento) pesa aproximadamente 500 bytes. Requisitos técnicos Quase em tempo real: Os dados na interface analítica devem aparecer com um atraso não superior a 10 segundos. Confiabilidade: A perda de cliques não é aceitável (isto implica perda de dinheiro). A perda de impressões é aceitável até 0,01%. Escalabilidade: O sistema deve poder ser facilmente expandido com o crescimento do número de plataformas.

Для проектирования системы сбора и обработки событий в реальном времени для крупной рекламной сети с указанными параметрами, рассмотрим ключевые аспекты:

Оценка нагрузки

• Активных сайтов: 500,000
• Просмотры страниц в секунду на сайте: 2
• Баннеры на странице: 3
• CTR: 1%
• Пиковая нагрузка: ×4
• Размер события: 500 байт

Расчёт событий в секунду (RPS):

• Просмотры страниц: 500,000 × 2 = 1,000,000 в секунду
• Показов баннеров: 1,000,000 × 3 = 3,000,000 показов в секунду
• Клики: 3,000,000 × 1% = 30,000 кликов в секунду

Пиковая нагрузка: 3,000,000 × 4 = 12,000,000 показов и 30,000 × 4 = 120,000 кликов в секунду.

Трафик данных

• Показ: 500 байт × 12,000,000 = ~6 ГБ/сек
• Клик: 500 байт × 120,000 = ~60 МБ/сек

Архитектура системы

1. Сбор данных:

   • Использовать легковесные агенты или SDK на сайтах для отправки событий.
   • Протоколы: HTTP/2, gRPC или Kafka Producer для высокой пропускной способности.

2. Приём и буферизация:

   • Использовать распределённый брокер сообщений (например, Apache Kafka) для устойчивого приёма и буферизации событий.
   • Настроить партиционирование по ID сайта или баннера для масштабируемости.

3. Обработка:

   • Потоковая обработка с помощью систем типа Apache Flink, Kafka Streams или собственного сервиса на Go.
   • Клики обрабатывать с гарантией доставки (exactly-once или at-least-once).
   • Показов можно допускать небольшую потерю (0.01%), использовать компромиссы в обработке.

4. Хранение:

   • Для биллинга — база данных с транзакционной поддержкой (например, PostgreSQL, CockroachDB).
   • Для аналитики — OLAP-хранилище или колоночная БД (ClickHouse, Druid) для быстрых агрегаций.

5. Отображение данных:

   • Кэширование агрегированных данных для быстрого доступа в личном кабинете.
   • Обновление данных с задержкой не более 10 секунд.

Масштабируемость и надёжность

• Горизонтальное масштабирование всех компонентов.
• Репликация и резервирование брокеров и баз данных.
• Мониторинг и алерты на потерю данных и задержки.

Итог

• Система должна выдерживать до 12 млн событий в секунду на пике.
• Использовать распределённые технологии для приёма и обработки.
• Обеспечить гарантии доставки для кликов и минимальные потери для показов.
• Обеспечить near real-time обновление аналитики с задержкой до 10 секунд.