Back of the envelope estimation

System Design Interview 를 진행할 때, Candidate 는 Interviewer 와 대화를 하면서 Functional Requirements 와 Non-Functional Requirements 를 정리해야 한다.

그리고 해당 시스템의 핵심 기능에 대한 QPS(Query Per Second) 를 대략적으로 추정 해야 한다. 이때 사용 되는 방식이 봉투 뒷면 계산(Back of the envelope estimation) 이라는 방식이다.

A back-of-the-envelope calculation is a quick and informal mathematical computation.

  • Seconds in a day 는 86,400 이다. 하지만 편의상 90,000 or 100,000 등으로 하기도 한다.
  • 하루에 유저가 몇번 방문 or API 를 호출하는지에 대한 숫자를 대략적으로 추정한다.
  • DAU 를 대략 추정한다.

예를 들어, DAU(Daily Active User) 가 1억이고, 유저 한명 당 평균 하루에 search API 를 5번 호출한다고 가정하면 QPS 계산식은 아래와 같다.

  • Search QPS = 100M x 5 / Seconds in day

처리량(Throughput, RPS) 를 구하는 공식도 비슷하다.

  • Throughput : 1일 평균 RPS ~ 1일 최대 RPS
    • 1일 총 접속 수 = 1일 사용자 수(DAU) x 1명당 1일 평균 접속 수
    • 1일 평균 RPS = 1일 총 접속 수 / 86,400 (초/일)
    • 1일 평균 RPS x 피크 시간대의 집중률(최대 트래픽 / 평소 트래픽) = 1일 최대 RPS
      • 1일 평균 RPS = 500 RPS * 10 = 1일 최대 RPS = 5000