Видеоуроки

Преподаватели начали загружать видеозаписи занятий. Исходный файл нужно принять, преобразовать в несколько вариантов качества и выдать зрителям. Обработка может прерваться, а запрос загрузки — повториться. Спроектируйте путь видео от загрузки до просмотра и оцените объём данных.

Все числа — учебные. В этом задании используются десятичные единицы: MB — миллион байт, TB — триллион байт; Mbit/s и Gbit/s обозначают миллионы и миллиарды бит в секунду.

Ограничения

Ежедневно поступает 200 загрузок по 500 MB. Исходники хранятся 30 дней. Для каждого урока создаются три производные версии суммарным размером 800 MB; они хранятся 365 дней. Одновременно смотрят видео 5 000 человек, средний поток на одного зрителя — 2 Mbit/s.

Что подготовить

Посчитайте установившийся объём хранения при постоянном потоке загрузок, когда старые материалы уже удаляются по сроку. Покажите формулы отдельно для исходников и производных версий. Не смешивайте срок хранения с длительностью обработки и не умножайте суммарные 800 MB ещё раз на три.

Нарисуйте последовательность обработки: приём файла, проверка завершённости, постановка задания, преобразование видео и публикация готовых вариантов. Преобразование формата или качества называется транскодированием. Для каждого шага укажите состояние материала и способ безопасного повтора.

Опишите доставку через CDN — сеть промежуточных серверов, выдающих копии видео ближе к зрителю. Разделите нагрузку на управление уроками и поток самих видеофайлов. Объясните, откуда CDN получает отсутствующую копию.

Подсказка

Большие файлы удобно хранить отдельно от метаданных: названия, автора, прав доступа и состояния обработки. Стабильный идентификатор задания помогает отличить повтор от новой работы, но сам по себе не предотвращает создание лишних файлов: покажите правило публикации результата.

Как проверить решение

Без реплик и накладных расходов должно получиться примерно 3 TB исходников и 58,4 TB производных файлов. Передача полезных видеоданных зрителям требует примерно 10 Gbit/s. Объясните, какие дополнительные расходы пока не учтены. Повторите загрузку и транскодирование после сбоя: материал должен прийти к определённому состоянию без неконтролируемого размножения копий.

Усложнение

Материал и производные копии нужно удалить за 24 часа. Обозначьте ограничения кэшей CDN и резервных копий: прекращение доступа и физическое стирание могут требовать разных процедур.

Как оформить ответ

Сохраните расчёты, состояния обработки и схему доставки. Сравните два варианта хранения или публикации и предложите проверку повторов. Экспертная оценка архитектуры выполняется отдельно.