तुम मोठ्या प्रमाणावरील प्रणाली (उदाहरणार्थ सोशल मीडिया फीड) कसे डिজाइन करता?

Question

Accepted Answer

**मोठ्या प्रमाणावरील प्रणाली** डिजाइन करण्यामध्ये अनेक संकल्पना एकत्र करणे समाविष्ट आहे — मोठ्या प्रमाणाचे हाताळणे, योग्य आर्किटेक्चर निवडणे, डेटाबेस, कॅशिंग आणि व्यापार-बंद व्यवस्थापन. एक ठोस उदाहरण वापरून (सोशल मीडिया फीड) हे दर्शवते की तुकडे कसे एकत्र येतात.

## उदाहरण: सोशल मीडिया न्यूज फीड

```text
Requirements: millions of users; post content; see a feed of followed users' posts;
  read-HEAVY (far more feed views than posts); low latency; high availability.

High-level components:
  → CLIENTS → LOAD BALANCER → APPLICATION servers (stateless, horizontally scaled)
  → DATABASES → user/post data (sharded); a graph of follows
  → CACHING (Redis) → hot feeds, posts, user data (crucial for read-heavy load)
  → CDN → media (images/videos)
  → MESSAGE QUEUES → async work (fan-out, notifications)
```

## मुख्य डिজाइन निर्णय: फीड जनरेशन

```text
FAN-OUT ON WRITE (push) → when a user posts, push it to all followers' precomputed feeds:
  ✓ fast feed READS (precomputed)  ✗ expensive for users with millions of followers
    (write amplification)
FAN-OUT ON READ (pull) → build the feed when requested (query followed users' posts):
  ✓ cheap writes  ✗ slower reads (compute on demand)
HYBRID → push for most; pull for celebrities (huge followings) → balances the trade-offs
→ illustrates analyzing trade-offs for the specific scale/pattern.
```

## बिल्डिंग ब्लॉक्स लागू करणे

```text
✓ SCALE → horizontal scaling (stateless app servers + load balancing)
✓ DATABASE → sharding (by user); replication (read scaling); right DB choice
✓ CACHING → aggressively cache feeds/posts (read-heavy → caching is critical)
✓ ASYNC → queues for fan-out, notifications; CDN for media
✓ TRADE-OFFS → consistency (eventual is OK for feeds), availability, latency
→ combine the concepts; justify decisions by requirements; address bottlenecks
```

## हे महत्त्वाचे का आहे

मोठ्या प्रमाणावरील प्रणाली डिजाइन कसे करायचे हे समजणे हे महत्त्वाचे senior-level ज्ञान आहे कारण ते **अनेक system-design संकल्पना वास्तविक डिजाइनमध्ये归्वलीभूत करते**, जो अंतिम लक्ष्य आहे आणि एक मुख्य कौशल्य (आणि सामान्य मुलाखत आव्हान) आहे, त्यामुळे ते वास्तविक आर्किटेक्चरल क्षमता प्रदर्शित करते.

मोठ्या प्रमाणावरील प्रणाली डिजाइन करणे (सोशल मीडिया फीडसारखे) वैयक्तिक संकल्पना एकत्र करणे आवश्यक आहे — स्केलिंग, डेटाबेस, कॅशिंग, async processing, आणि व्यापार-बंद — एक सुसंगत डिजाइनमध्ये जी आवश्यकता पूरण करते, आणि त्यांचे एकत्र येणे हे पाहणे हे तुकड्यांना समजणे आणि प्रणाली आर्किटेक्ट करू शकणे यामध्ये फरक आहे.

**उदाहरण दृष्टिकोन** (आवश्यकता स्पष्ट करणे जसे read-heavy load आणि scale, उच्च-स्तरीय घटक डिजाइन करणे — load balancers, stateless app servers, sharded/replicated databases, caching, CDN, queues — आणि नंतर मुख्य निर्णय) संश्लेषण दर्शवते.

**मुख्य डिजाइन निर्णय उदाहरण** (फीड जनरेशन: **fan-out on write** वेगवान reads साठी परंतु विशाल followings साठी महाग, **fan-out on read** स्वस्त writes साठी परंतु मंद reads साठी, आणि एक **hybrid** त्यांचो संतुलन करणे) महत्त्वाचे कौशल्य प्रदर्शित करते — **विशिष्ट scale आणि access patterns साठी व्यापार-बंद विश्लेषण करणे** — कोणताही एकच योग्य उत्तर नाही, आणि चांगली डिजाइन आवश्यकतांबद्दल तर्क करण्यातून येते.

**बिल्डिंग ब्लॉक्स लागू करणे** कसे करायचे हे समजणे — horizontal scaling with stateless servers आणि load balancing, database sharding आणि replication, **aggressive caching** (read-heavy systems साठी गंभीर), async processing via queues, media साठी CDNs, आणि योग्य consistency व्यापार-बंद (eventual consistency feeds साठी ठीक आहे) — हे दर्शवते की संकल्पना वास्तविक डिजाइनमध्ये कसे एकत्र येतात.

हा संश्लेषण हा system design चा सारांश आहे आणि वैयक्तिक संकल्पना शिकण्याचा लक्ष्य आहे.

मोठ्या प्रमाणावरील प्रणाली डिजाइन करणे आवश्यक आहे संश्लेषण करणे अनेक system-design संकल्पना सुसंगत डिजाइनमध्ये जी आवश्यकता पूरण करतात (विशिष्ट scale आणि patterns साठी व्यापार-बंद विश्लेषण करणे), आणि कारण हा अंतिम लक्ष्य आहे system design चा आणि एक मुख्य कौशल्य (आणि सामान्य मुलाखत आव्हान), आणि कारण उदाहरण बिल्डिंग ब्लॉक्स एकत्र करणे आणि व्यापार-बंद बद्दल तर्क करणे दर्शवते, मोठ्या प्रमाणावरील प्रणाली डिजाइन कसे करायचे हे समजणे हे महत्त्वाचे senior-level ज्ञान आहे — system-design संकल्पना वास्तविक आर्किटेक्चरमध्ये संश्लेषण करणे, विशिष्ट आवश्यकतांसाठी बिल्डिंग ब्लॉक्स एकत्र करणे आणि व्यापार-बंद विश्लेषण करण्याची क्षमता प्रदर्शित करणे, आणि आर्किटेक्चरल कौशल्य प्रतिबिंबित करणे जो system design शिकण्याचा लक्ष्य आहे आणि senior engineers साठी एक मुख्य सक्षमता.