系統(tǒng)設(shè)計(jì)面試題 - 為搜索引擎設(shè)計(jì)一個(gè) key-value 儲(chǔ)存

引用:
系統(tǒng)設(shè)計(jì)入門

為搜索引擎設(shè)計(jì)一個(gè) key-value 儲(chǔ)存

解答

第一步:通過(guò)討論蝇率,明確限制及用例本缠,確定Scope

支持的用例:

  • 用戶發(fā)送一個(gè)查詢請(qǐng)求:
    • 若存在胰柑,返回對(duì)應(yīng)的value
    • 若不存在卡睦,返回miss
  • 系統(tǒng)高可用 high availability

不支持的用例:

  • 無(wú)

Constraints and assumptions:

  • 訪問(wèn)不均勻
  • 需要快速響應(yīng)
  • 10 million 個(gè)用戶
  • 每月10 billion個(gè)查詢請(qǐng)求器仗,每秒4,000次融涣。

計(jì)算規(guī)模:
對(duì)每一條緩存:

  • query:50 bytes
  • title:20 bytes
  • snippet:200 bytes
  • 總共:270 bytes

每個(gè)月:270 bytes * 10 billion = 2.7 TB(假設(shè)每月10 billion個(gè)查詢請(qǐng)求都是不同的,并且都需要存儲(chǔ)在緩存中)精钮。

第二步:高層次設(shè)計(jì)

為搜索引擎設(shè)計(jì)一個(gè) key-value 儲(chǔ)存

第三步:設(shè)計(jì)核心組件

提供一個(gè)REST 形式的Query API:

  • 解析輸入字符串:
    • 去除標(biāo)記 markup
    • 分詞
    • Fix 輸入錯(cuò)誤 typo
    • 規(guī)范化大小寫
  • 查詢 Memory Cache 是否緩存了對(duì)應(yīng)的query
    • 如果有威鹿,將這條目放置到LRU的前端,返回結(jié)果
    • 如果沒(méi)有:
      • 通過(guò) Reverse Index Service 查詢?cè)搎uery對(duì)應(yīng)的文檔(根據(jù)相關(guān)性排序轨香,并訪問(wèn)靠前的文檔)
      • 通過(guò) Document Service 查詢每一個(gè)文檔的標(biāo)題及摘要
      • 將這一新的條目放置到LRU的前端忽你,返回結(jié)果

可以給緩存中的每一個(gè)條目設(shè)置一個(gè)TTL,來(lái)定期進(jìn)行更新臂容。

第四步:擴(kuò)展設(shè)計(jì)

為搜索引擎設(shè)計(jì)一個(gè) key-value 儲(chǔ)存
  • 為了同時(shí)響應(yīng)更多請(qǐng)求科雳,對(duì)服務(wù)器水平擴(kuò)展,并使用Load Balancer做負(fù)載均衡脓杉。
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
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