Perancangan Perangkat Lunak - Tugas Pertemuan 5

Tugas Pertemuan 4

Al-Ferro Yudisthira Putra

5025211176

Mata Kuliah PPL (A)


Apa itu High Level Design?

High-level design (desain tingkat tinggi) adalah tahap awal dalam proses merancang suatu sistem. Pada tahap ini, perhatian utama diberikan pada identifikasi dan pemodelan komponen-komponen kunci dari sistem serta hubungan dan interaksi antara komponen-komponen tersebut. Fokusnya adalah memberikan gambaran keseluruhan tentang bagaimana sistem akan beroperasi, tanpa terlalu terperinci pada implementasi teknis dari setiap komponen. Beberapa aspek yang dipertimbangkan dalam high-level design meliputi identifikasi komponen utama, penentuan interaksi antarkomponen, skalabilitas, keandalan, keamanan, dan performa sistem. High-level design membentuk kerangka kerja yang akan menjadi dasar untuk tahap selanjutnya dalam proses desain, yaitu detailed design, di mana detail teknis dari setiap komponen dan interaksi akan diperinci lebih lanjut. Dengan demikian, high-level design memberikan landasan yang kuat bagi pengembangan sistem secara menyeluruh.


Bagaimana Twitter Mengimplementasikan High Level Design?


Desain tingkat tinggi untuk sistem Twitter melibatkan penjelasan mengenai arsitektur keseluruhan dari platform tersebut. Ini mencakup mengidentifikasi dan memodelkan komponen-komponen utama dari sistem beserta interaksinya. Fokus utamanya adalah pada aspek-aspek besar seperti komponen-komponen kunci, interaksi antara komponen, skalabilitas, keandalan, keamanan, dan performa. Desain tingkat tinggi berfungsi sebagai dasar untuk tahap berikutnya dalam proses desain sistem, yaitu Desain Detail, di mana detail teknis dari setiap komponen dan interaksinya dijelaskan lebih lanjut. Ini memungkinkan tim untuk berkonsentrasi pada aspek teknis dan implementasi berdasarkan arsitektur yang ditetapkan pada tahap Desain Tingkat Tinggi.


Dalam merancang sistem Twitter secara tingkat tinggi, perhatian diberikan pada struktur umum dari platform tersebut. Ini melibatkan penentuan arsitektur keseluruhan sistem, termasuk bagaimana pengguna berinteraksi dengan feed, sistem manajemen basis data untuk menyimpan dan mengakses tweet, serta bagaimana data pengguna diproses dan ditampilkan secara real-time. Selain itu, ada juga pertimbangan tentang skalabilitas sistem untuk menangani jumlah pengguna yang besar, kecepatan akses data, dan antarmuka pengguna yang ramah. Pengaturan keandalan, ketersediaan, dan keamanan sistem juga diperhitungkan. Desain ini juga akan mempertimbangkan keseimbangan antara kecepatan, skala, dan keamanan dalam konteks batasan waktu yang ketat, seperti yang sering terjadi dalam sesi wawancara teknis.


Persyaratan Perancangan Sistem Twitter:

a. Persyaratan Fungsional:

  • Pengguna harus bisa posting tweet baru dalam berbagai format, seperti teks, gambar, atau video.
  • Kemampuan untuk mengikuti pengguna lain di Twitter.
  • Adanya fitur umpan berita yang menampilkan tweet dari pengguna yang diikuti.
  • Pengguna harus bisa mencari tweet tertentu sesuai keinginan mereka.

b. Persyaratan Non Fungsional:

  • Sistem harus selalu tersedia, dan waktu tunggu minimal agar pengguna bisa masuk dan mengakses platform dengan cepat.
  • Sistem harus memiliki performa yang baik dan efisien untuk menangani banyaknya pengguna dengan lancar.

c. Persyaratan yang Diperpanjang:

  • Pengguna akan memiliki akses ke berbagai metrik dan analitik untuk memantau interaksi dan kinerja akun mereka.
  • Fungsi retweet harus tersedia agar pengguna bisa menyebarkan tweet dari pengguna lain.
  • Fitur tweet favorit harus ada, sehingga pengguna bisa menyimpan tweet yang menarik bagi mereka.

Estimasi Kapasitas untuk Sistem Design Twitter


Traffic Estimation


Mari kita bayangkan ada sekitar 1 miliar pengguna yang menggunakan platform tersebut, di antaranya sekitar 200 juta pengguna aktif setiap hari (DAU). Jika setiap pengguna rata-rata membuat 5 tweet setiap hari, itu akan menghasilkan sekitar 1 miliar tweet setiap harinya.


200.000.000 x 5 = 1.000.000.000/hari


Kita bisa memperkirakan bahwa sekitar 10 persen dari semua tweet berisi media seperti gambar atau video yang dibagikan oleh pengguna. Dengan demikian, kita dapat menghitung bahwa sekitar 100 juta file media tambahan perlu disimpan untuk menangani konten multimedia dalam tweet tersebut.


10% x 1.000.000.000 = 100.000.000/hari


Permintaan sistem per detik (RPS) adalah :


1.000.000.000 / (24 x 3600) = 12.000 permintaan /detik


Storage Estimation

Dengan estimasi bahwa setiap pesan memiliki ukuran sekitar 100 byte, kita memproyeksikan bahwa setiap hari,

100.000.000.000 x 100 bytes = 100 Gigabytes/hari


Sebagian besar dari tweet harian, sekitar 10 persennya, berisi file media sesuai kebutuhan. Rata-rata, setiap file diperkirakan memiliki ukuran sekitar 50 KB, yang berarti bahwa,


100.000.000 x 50 Kilobytes = 5 Terrabytes/hari


Maka, dalam 10 tahun akan diperlukan,


(5 Terrabytes + 0.1 Terrabytes) x 365 x 10 = 19 Petabytes


Bandwidth Estimation

Karena sistem harus menangani volume data sebesar 5,1 TB setiap hari, maka diperlukan bandwidth minimum sekitar 60 MB per detik.


5.1 Terrabytes / (24 x 3600) = 60 Megabytes/detik


Use Case Design untuk Sistem Design Twitter



  1. Arsitektur: Twitter menggunakan arsitektur layanan mikro untuk memungkinkan penskalaan horizontal dan pemisahan layanan. Setiap layanan memiliki kepemilikan atas model datanya sendiri.

  2. Layanan Pengguna: Menangani masalah terkait pengguna seperti otentikasi dan informasi pengguna. Termasuk Halaman Login, Halaman Pendaftaran, Halaman Profil, dan Halaman Beranda.

  3. Layanan Umpan Berita: Mengelola pembuatan dan penyebaran umpan berita pengguna secara detail. Meskipun tampak sederhana, namun ada banyak aspek yang perlu dipertimbangkan.

  4. Layanan Tweet: Mengelola kasus penggunaan terkait tweet seperti memposting tweet, menandai favorit, dan sebagainya.

  5. Retweet: Salah satu persyaratan tambahan. Dapat diimplementasikan dengan membuat tweet baru dengan user id pengguna yang me-retweet tweet asli.

  6. Layanan Pencarian: Menangani fungsi pencarian seperti mendapatkan postingan Teratas, Terbaru, dan sebagainya berdasarkan peringkat.

  7. Layanan Media: Mengelola unggahan media seperti gambar, video, dan file.

  8. Layanan Analisis: Digunakan untuk kasus penggunaan metrik dan analitik.

  9. Algoritma Pemeringkatan: Dibutuhkan untuk memberi peringkat tweet berdasarkan relevansinya. Faktor-faktor seperti Affinity, Weight, dan Decay digunakan dalam algoritma.

  10. Layanan Notifikasi: Bagian penting dari setiap platform media sosial, dapat didukung menggunakan antrian pesan atau perantara pesan seperti Apache Kafka dan Firebase Cloud Messaging untuk pengiriman notifikasi push ke perangkat pengguna.

Perancangan Model Data untuk Perancangan Sistem Twitter



High Level Design untuk desain sistem Twitter:

I. Arsitektur:
Twitter menggunakan arsitektur mikroservis untuk memfasilitasi penskalaan horizontal dan pemisahan layanan. Setiap layanan memiliki kontrol atas model datanya sendiri dan sistem terbagi ke dalam beberapa layanan inti.

II. Layanan Pengguna:
Layanan ini menangani masalah pengguna seperti otentikasi dan informasi pengguna. Halaman Login, Daftar, Profil, dan Beranda akan ditangani oleh Layanan Pengguna.

III. Layanan Feed Berita:
Layanan ini bertanggung jawab atas pembuatan dan publikasi feed berita pengguna. Meskipun implementasinya sederhana, banyak faktor yang dapat mempengaruhi keberhasilan fitur ini.

IV. Layanan Tweet:
Layanan ini menangani kasus pengguna terkait tweet seperti memposting, menandai favorit, dan lainnya.

V. Retweet:
Fitur Retweet diperlukan tambahan. Untuk mengimplementasikannya, tweet baru akan dibuat dengan ID pengguna yang melakukan retweet pada tweet asli.

VI. Layanan Pencarian:
Bertanggung jawab atas fungsionalitas pencarian seperti mendapatkan postingan teratas dan terbaru berdasarkan peringkat.

VII. Layanan Media:
Menangani unggahan media seperti gambar, video, dan file.

VIII. Layanan Analitik:
Digunakan untuk kasus penggunaan metrik dan analitik.

IX. Algoritma Pemeringkatan:
Diperlukan untuk memeringkat setiap tweet sesuai relevansinya dengan pengguna tertentu.

X. Pencarian dengan Elasticsearch:
Menggunakan Elasticsearch untuk menyimpan, mencari, dan menganalisis volume data besar dengan cepat dan hampir real-time.

XI. Identifikasi Trending Topic:
Fungsionalitas tren didasarkan pada fungsionalitas pencarian dengan menyimpan cache kueri, hashtag, dan topik yang paling sering dicari.

XII. Layanan Pemberitahuan:
Pemberitahuan dorong diintegrasikan menggunakan antre pesan atau broker pesan seperti Apache Kafka dengan layanan pemberitahuan untuk mengirimkan permintaan ke Firebase Cloud Messaging (FCM) atau Apple Push Notification Service (APNS) untuk mengirimkan pemberitahuan dorong ke perangkat pengguna.
















Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Perancangan Perangkat Lunak - Evaluasi Akhir Semester

Image
Evaluasi Akhir Semester Al-Ferro Yudisthira Putra 5025211176 Mata Kuliah PPL (A) EVALUASI AKHIR SEMESTER Model Bisnis - Hotel Deskripsikan model bisnis yang dipilih? Bisnis Model yang saya pilih adalah Hotel, Model bisnis hotel berfokus pada penyediaan akomodasi yang nyaman dan layanan berkualitas tinggi untuk memenuhi kebutuhan berbagai segmen pasar. Nilai utama yang ditawarkan meliputi kenyamanan dan pelayanan ramah yang diberikan oleh staf profesional yang terlatih, serta lokasi strategis yang terletak dekat dengan pusat bisnis, destinasi wisata, atau transportasi umum untuk kemudahan akses tamu. Hotel berkomitmen untuk menyediakan berbagai fasilitas lengkap seperti restoran dengan berbagai pilihan kuliner, pusat kebugaran yang modern, kolam renang yang bersih dan terawat, ruang pertemuan yang dilengkapi teknologi terkini, serta spa untuk relaksasi dan perawatan tubuh. Fasilitas-fasilitas ini dirancang untuk memberikan pengalaman yang holistik dan memuaskan bagi tamu, baik yang berk...
Read more

Perancangan Perangkat Lunak - Tugas Pertemuan 11

Image
Tugas Pertemuan 11 Al-Ferro Yudisthira Putra 5025211176 Mata Kuliah PPL (A) Estimasi Kapasitas Sistem Estimasi kapasitas sistem adalah proses penilaian dan perencanaan untuk menentukan sumber daya yang diperlukan agar sistem dapat menangani beban kerja yang diantisipasi dengan kinerja yang optimal. Estimasi ini mencakup berbagai aspek, seperti pemrosesan CPU, memori, penyimpanan, jaringan, dan perangkat keras lainnya, serta mempertimbangkan pertumbuhan pengguna dan data di masa mendatang. Spotify adalah platform layanan streaming musik, podcast, dan video yang didirikan pada tahun 2006 di Stockholm, Swedia oleh Daniel Ek dan Martin Lorentzon. Spotify memungkinkan pengguna untuk mendengarkan berbagai konten audio secara on-demand. Layanan ini menawarkan akses ke jutaan lagu, album, dan podcast dari berbagai genre dan artis di seluruh dunia. Estimasi Kapasitas Estimasi Trafik Asumsi Pengguna Aktif Per Bulan = 60.000.000 Pengguna Aktif Per Hari = 60.000.000 / 30 x 1/3 = 2.000.000/hari Rat...
Read more

Perancangan Perangkat Lunak - Tugas Pertemuan 10

Image
Tugas Pertemuan 10 Al-Ferro Yudisthira Putra 5025211176 Mata Kuliah PPL (A) Komponen Desain Sistem Salah satu komponen dari sebuah desain sistem adalah Load Balancer.  Load balancer adalah perangkat atau perangkat lunak yang mendistribusikan beban kerja atau lalu lintas jaringan secara merata di antara sejumlah server atau sumber daya lainnya. Tujuannya adalah untuk memastikan bahwa tidak ada satu server pun yang terbebani secara berlebihan, sehingga meningkatkan ketersediaan dan kinerja keseluruhan sistem. Terdapat beberapa jenis load balancer, seperti contohnya sebagai berikut: 1. Layer 4 Load Balancer 2. Layer 7 Load Balancer 3. Application Load Balancer 4. Global Load Balancer Berikut adalah penjelasan antar jenis load balancer yang ada, LAYER 4 LOAD BALANCER Load balancer Layer 4 beroperasi pada lapisan transport dari model OSI (Open Systems Interconnection), yang mencakup protokol seperti TCP (Transmission Control Protocol) dan UDP (User Datagram Protocol). Fungsi utama dari ...
Read more