Bạn ước lượng quy mô và lập kế hoạch năng lực (capacity planning) như thế nào?

Question

Accepted Answer

**Ước lượng và capacity planning** — tính toán tải kỳ vọng, lượng dữ liệu và nhu cầu tài nguyên — là một phần quan trọng của system design. Các phép tính "back-of-the-envelope" thô định hướng các quyết định thiết kế (scale bao nhiêu, cần tài nguyên gì) và phổ biến trong phỏng vấn thiết kế.

## Tại sao ước lượng quan trọng

```text
Ước lượng quy mô định hướng các quyết định THIẾT KẾ:
  → bao nhiêu server? bao nhiêu lưu trữ? database nào? có cần sharding/caching không?
  → hiểu QUY MÔ (nhỏ vs khổng lồ) định hình toàn bộ thiết kế
→ các con số thô hướng dẫn việc có/cách scale (đừng over- hay under-engineer)
```

## Ước lượng cái gì (back-of-the-envelope)

```text
✓ TRAFFIC → user, request/giây (QPS); tỷ lệ đọc vs ghi (vd 100:1 đọc:ghi)
  → đỉnh vs trung bình (thiết kế cho đỉnh); daily active user → request
✓ STORAGE → kích thước dữ liệu mỗi item × lượng × tăng trưởng theo thời gian → tổng lưu trữ (và tốc độ tăng)
✓ BANDWIDTH → dữ liệu truyền mỗi giây (kích thước request × QPS)
✓ MEMORY → kích thước cache cần (vd cache 20% dữ liệu nóng)
→ ước lượng thô (cấp độ lớn) → đủ tốt để định hướng thiết kế
```

## Các con số hữu ích và cách tiếp cận

```text
→ Biết "latency number" thô: memory ~ns, SSD ~µs, network/disk ~ms, cross-region ~100ms
→ Số tròn; dùng lũy thừa của 10; ước lượng, đừng tìm độ chính xác
→ Ví dụ: 1M user/ngày × 10 request = 10M/ngày ≈ ~115 req/giây trung bình (× hệ số đỉnh)
→ suy ra nhu cầu tài nguyên từ ước lượng → biện minh kiến trúc
→ CAPACITY PLANNING → cấp phát cho tải kỳ vọng + tăng trưởng + dự phòng; lên kế hoạch scale
```

## Tại sao điều này quan trọng

Hiểu cách ước lượng quy mô và làm capacity planning là kiến thức có giá trị cấp senior vì **ước lượng định hướng các quyết định system design** và là một phần phổ biến của công việc thiết kế cùng phỏng vấn, nên đây là một kỹ năng hữu ích, thực tế.

Ước lượng quy mô — tính toán tải kỳ vọng, lượng dữ liệu và nhu cầu tài nguyên qua các phép tính "back-of-the-envelope" thô — là quan trọng vì **hiểu quy mô định hình toàn bộ thiết kế**: biết một hệ thống xử lý hàng nghìn hay hàng tỷ request quyết định scale bao nhiêu, dùng database nào, và có cần sharding cùng caching không, giúp tránh cả over-engineering (độ phức tạp không cần cho quy mô nhỏ) lẫn under-engineering (một thiết kế không xử lý nổi tải thực).

Hiểu **ước lượng cái gì** — **traffic** (user, request/giây, tỷ lệ đọc/ghi, đỉnh vs trung bình), **storage** (kích thước dữ liệu và tăng trưởng), **bandwidth**, và nhu cầu **memory/cache** — cung cấp khung sườn để định cỡ một hệ thống.

Hiểu **cách tiếp cận** — biết các latency number thô (memory vs SSD vs network vs cross-region), dùng số tròn và lũy thừa của 10, ước lượng cấp-độ-lớn thay vì tìm độ chính xác, suy ra nhu cầu tài nguyên từ ước lượng để biện minh kiến trúc, và **capacity planning** (cấp phát cho tải kỳ vọng cộng tăng trưởng và dự phòng) — phản ánh kỹ năng thực tế là đưa ra các ước lượng hữu ích một cách nhanh chóng.

Đây là một kỹ năng phổ biến, được kỳ vọng trong phỏng vấn system design (nơi ước lượng back-of-the-envelope chứng tỏ bạn có thể suy luận về quy mô) và trong capacity planning thực tế.

Vì ước lượng quy mô định hướng các quyết định thiết kế then chốt (cách scale, cần tài nguyên gì, tránh over/under-engineering) và là một phần phổ biến của công việc system design cùng phỏng vấn, và vì hiểu ước lượng cái gì cùng cách làm (phép tính back-of-the-envelope, latency number, capacity planning) là một kỹ năng thực tế, nên hiểu cách ước lượng quy mô và làm capacity planning là kiến thức có giá trị cấp senior — một kỹ năng hữu ích, được kỳ vọng cho system design định hướng các quyết định kiến trúc qua suy luận định lượng thô, phổ biến trong cả capacity planning thực tế lẫn phỏng vấn thiết kế, và phản ánh khả năng đặt nền cho thiết kế dựa trên ước lượng thực tế về quy mô và nhu cầu tài nguyên.