3. A Framework for system design interviews

✔ 해당 포스트는 System Design Interview An Insider’s Guide by Alex Xu의 서적을 번역하여 작성되었습니다.

A Framework for system design interviews

• 시스템 디자인 인터뷰는 그들의 목표를 달성하기 위해 두명의 협력자가 협업하여 실제 세계의 모호한 문제를 해결하고 솔루션을 제시하는 것이다.
• 이를 통해 디자인 기술을 입증하고, 디자인 선택을 방어하며, 건설적인 방식으로 피드백에 대응할 수 있다.
• 가장 주된 목적은 면접관은 나의 능력을 정확하게 평가하기 위함이며, 또한 오버엔지니어링 (실제로 이를 무시하기 위한 비용이 드는 회사가 있음)이나 편협한 생각, 아집 등 마음가짐이나 태도를 포함한 좋지 않은 시그널도 함께 확인한다.
• 대부분의 사람들은 개인의 기술적인 설계 능력이 전부라고 생각하지만 그 이상이다. 협업하는 능력, 중압감 속에서 일하는 것, 모호함을 건설적이게 해결하는 것 등을 살펴본다. 좋은 질문을 하는 것은 필수적인 역량이며 많은 면접관들은 이를 주의깊게 살펴본다.
• 아래는 단순하지만 효과적으로 시스템 디자인 인터뷰에 임할 수 있는 팁이다.

4-Step process for effective system design interview

• 각 회사별 시스템 디자인 인터뷰는 다르다. 좋은 시스템 인터뷰는 솔루션에 타이트한 제약을 두지 않는 것이다. 하지만, 대부분의 시스템 디자인 인터뷰를 아우르는 공통점이 있다. 4가지 단계로 설명한다.

Step1. Understand the problem and establish design scope

• 답을 주기 위해 바로 문제에 바로 뛰어들지말고 천천히 차분하게 임한다. 깊게 생각하고 요구사항과 가정을 명확하게 하기 위해 질문한다. 그것이 가장 극도로 중요하다.
• 엔지니어로써 어려운 문제를 해결하는 것을 좋아하고 최종 설계에 뛰어든다. 하지만 이런식의 접근은 잘못된 시스템을 설계할 가능성이 매우 높다. 엔지니어로써 가장 중요한 기술은 아래와 같다.
  • 올바른 질문을 한다.
  • 적절한 가정을 만든다.
  • 시스템을 구축하기 위해 필요한 모든 정보를 모은다.
• 어떠한 짐룬을 해야할까? 면접관은 대부분 당신의 질문에 직접 답을 하거나 너의 가정을 확인하기 위해 질문을 한다. 아래의 질문 목록은 예시이며, 대략 이런식으로 시작해보면 좋다.
  • 어떤 구체적인 기능이 필요한지?
  • 해당 제품의 사용자 수는 몇명인지?
  • 회사는 얼마나 빠른 규모로 확장할 것인지? 3개월,6개월,1년 후 예상 규모는 어떻게 되는지?
  • 회사의 기술 스택은 무엇인지? 설계를 단순화 하기 위해 활용할 수 있는 기존 서비스는 무엇인지?
• 아래는 인터뷰 예시이다.

Conclusion

• 가장 중요한 것은 요구사항을 이해하고 모호한 것을 명확하게 하는 것이다. 이를 해결하기 위해 좋은 질문을 활용해야 한다.

Step2. Propose high-level desing and get buy-in

• 이 단계에서는 높은 수준의 설계의 개발하고, 면접관과 설계에 대한 합의를 이루는 것을 목표로 한다. 이러한 과정 속에서 면접관과 협력하는 것은 좋은 생각이다.
  • 청사진을 제시하라. 피드백을 요청하라. 너의 면접관을 팀원처럼 대하고 함께 일하는 것처럼 하라. 대부분의 면접관들은 이야기하는 것과 참여하는 것을 좋아한다.
  • 종이나 칠판에 주요한 컴포넌트를 담은 다이어그램을 그려라. 클라이언트(모바일, 웹), API, 웹서버, 데이터 스토어, 캐시, CDN, 메시지 큐 등이 포함되어 있을 것이다.
  • 너의 청사진이 스케일 요구사항에 맞는지 평가하기 위해 Back-of-the-envelope estimation을 활용하라. 크게 생각해보라. 이러한 측정법에에 내용을 추가하기 전에 필요한 경우 면접관과 대화한다.
• 가능하면 몇가지의 구체적인 유즈 케이스를 고려한다. 그것은 설계하는데에 도움이 된다. 이러한 유즈케이스를 통해 고려하지 못했던 엣지 케이스를 발견하는데에 도움을 받을 수 있다.
• 무조건 면접관과 소통하면서 어떤 것들이 포함되어야하고 필요한지 파악해나가야 한다.

Conclusion

• 모호하면 면접관과 소통하여 명확하게 요구사항을 파악하고 이해해야 한다. 몇 가지 유즈케이스를 활용하여 엣지케이스를 찾아내는 것도 좋다.

Step3. Design deep dive

• 이 단계에서는 면접에서 아래와 같은 항목들을 달성했다.
  • 동의된 종합적인 목표와 기능의 범위
  • 종합적인 설계에 대한 개략적인 설계 청사진
  • 높은 수준 설계에 대한 면접관으로부터의 피드백
  • 피드백을 바탕으로 심층 분석에서 집중해야 할 영역에 대한 몇 가지 초기 아이디어
• 때때로 시니어 후보자 인터뷰의 경우, 시스템 성능 특징(병목현상, 리소스 추정 등)에 대한 논의가 이루어질 수 있다.
• 대부분의 상황에서 면접관들은 어떤 시스템 컴포넌트의 상세로 깊이 파고드는 것을 원할 수 있다. 예를 들어 URL 쇼트너에서 긴 URL을 짧게 만드는 해시 함수, 채팅 시스템에서 레이턴시 감소와 온오프라인 상태에서 어떻게 제공할지 등 이러한 예시들은 흥미로운 주제이다.
• 세부항목들에 너무 신경을 쓰다보면 휩쓸리기 쉽기 때문에 따라서 시간 관리는 필수적이다.

Conclusion

• 필요하지 않은 세부항목에 대해 너무 깊이 들어가지 마라. 시간은 한정되어 있기 때문에 너무 불필요하게 세부항목들에 신경 쓰다보면 시간을 낭비할 수 있다. 시간 관리는 필수적이다.

Step4. Wrap up

• 마지막 단계이며, 면접관은 후속 질문 또는 다른 추가적인 포인트에 대한 질문들을 할 수 있다.
  • 면접관은 시스템 보틀넥에 대한 식별과 잠재적인 개선에 대한 부분에 대한 언급을 원할 수 있다. 나의 설계가 완벽하고 개선점이 없다고 말하면 안된다. 개선점에 대한 고민을 해본다. 그것이 마지막 임팩트를 남길 수 있는 좋은 기회이다.
  • 면접관에게 너의 설계의 요약을 알려주는 것이 도움이 된다. 특히 너가 몇가지 해결책을 제시한 경우 더 중요하다. 오랜 세션 후에 면접관의 기억을 되살려 주는 것이 도움이 될 수 있다.
  • 에러 케이스(서버 실패, 네트워크 유실 등)는 흥미로운 대화 주제이다.
  • 운영 이슈도 언급할 가치가 있다. 어떻게 메트릭과 에어로그를 모니터링 할 것 인지? 어떻게 배포할 것인지?
  • 다음 규모 곡선을 어떻게 다룰 것인지? 예를 들어 현재 설계가 1m 유저라고 한다면, 무엇을 바꿔야 10m의 유저가 수용가능할지를 고려해본다.
  • 시간이 남는다면 다른 개선도 제안한다.

해야할 것과 하지 말아야 할 것

• 해야할 것
  • 항상 명확함을 위해 질문하라. 너의 가정(생각)이 맞다고 짐작(확신)하면 안된다.
  • 문제의 요구사항을 이해하라.
  • 정답과 최고의 답은 없다. 젊은 스타트업의 문제를 해결하기 위한 솔루션은 수백만명의 사용자를 보유한 회사의 솔루션과는 다르다. 요구사항을 정확하게 이해하라.
  • 면접관에게 너의 생각을 알게하라. 소통과 함께하는 인터뷰가 되어야 한다.
  • 가능하면 여러개의 다양한 접근을 제안한다.
  • 청사진에 대해 면접관의 의견에 동의하면 각 구성 요소에 대한 세부 정보를 자세히 살펴보라. 가장 중요한 구성 요소를 먼저 설계해야 한다.
  • 아이디어에 대한 면접관의 반응을 살펴라. 좋은 면접관은 팀원처럼 협력한다.
  • 포기하지 마라.
• 하지 말아야 할 것
  • 일반적인 인터뷰 문제를 준비하지 마라. (어렵고, 다양한 것들 준비해야한다.)
  • 요구사항과 가정에 대한 명확함 해결책을 만드는데 뛰어들지 마라.
  • 하나의 컴토넌트에 너무 디테일하게 파고들지 마라. 전체적인 설계 후에 하나씩 파고들어라. (중요한 순서대로)
  • 난관에 봉착한 경우 힌트를 얻기위해 질문하는 것을 망설이지 마라.
  • 다시 반복하는데 소통하라. 침묵속에서 생각하면 안된다.
  • 설계가 나름대로 끝났다고 해서 끝났다고 생각하지 마라. 면접관이 끝났다고 이야기하기 전까지 끝난 것이 아니다. 피드백을 자주 빨리 요청해라.

각 단계별 시간할당하기

• 짧은 시간동안 진행하는 만큼 시간관리는 매우 중요하다. 아래는 각 단계별 러프하게 시간을 산정한 가이드이며, 꼭 기억하도록 한다. 인터뷰 시간을 45분에서 60분으로 고려하였고, 실제 시간은 문제의 범위나 면접관의 요구사항에 따라 다소 달라질 수 있다.
• 1단계. 문제를 이해하고 설계 범위를 세운다 : 3-10분
• 2단계. 높은 수준의 설계를 제안하고 승인을 받는다 : 10-15분
• 3단계. 심층적으로 설계한다 : 10-25분
• 4단계. 마무리한다 : 3-5분

Conclusion

• 다시 한 번 말하지만, 지레짐작하지 말고 면접관과 소통하면서 진행한다.