Análise da Arquitetura do Airbnb

Introdução

Este repositório é dedicado à análise da arquitetura do Airbnb, uma das maiores plataformas de acomodações e experiências de viagem do mundo. Para entender melhor as decisões arquiteturais adotadas pela empresa, é fundamental conhecer as características e necessidades do negócio.

Caracteristicas do Airbnb

Nicho de Mercado

O Airbnb atua como intermediador em aluguéis de curto prazo, variando de quartos individuais a casas inteiras, além de oferecer experiências de viagem, como passeios e atividades.

Número de Clientes

• O Airbnb tem mais de 150 milhões de usuários em todo o mundo, que juntos já reservaram mais de 1 bilhão de estadias.
• Existem mais de 4 milhões de afitriões no Airbnb e mais de 6 milhões de listagens ativas.

Acessos Simultâneos

• Por sua proporção o Airbnb deve lidar com milhões de acessos simultâneos, especialmente durante as temporadas de férias ou grandes eventos.

Requisitos de Segurança

• A plataforma que lida com informações pessoais, reservas e transações financeiras, consequentemente o Airbnb precisa adotar medidas rigorosas de segurança. Catherine Powell, chefe global de hospedagem do Airbnb revelou que os hóspedes da plataforma movimentaram, em 2022, R$ 26 bilhões apenas no Brasil.

Localização

• O Airbnb opera em por volta de 220 países e regiões em mais de 100 mil cidades. Assim, a plataforma precisa lidar com questões como latência, disponibilidade e consistência dos dados, além de múltiplos idiomas, moedas e regulamentações locais.

Infra de software

• A infra do Airbnb é embasada no modelo de arquitetura de micro-serviços, consistindo de diversos serviços separados por nicho e localidade conectados por APIS.Além disso, a infra da Airbnb também faz isso de duas Hive Clusters e uma Spark Cluster, a razão da utilização da estrtura de clusters se dá pelo alto volume de dados a serem processados e armazenados. segue um breve resumo da organização das clusters:

—– Gold Hive Cluster

Projetado para execução de trabalhos críticos. Responsável também por armazenar as regras de negócio do sistema.

—– Silver Hive Cluster

Projetado para ser mais flexível e armazenar processos de menor prioridade. Utilizado principalmente para consulta e análise de dados. Mais caracterizado por um ambiente DEV.

—– Spark Cluster

Dedicado integralmente para armazenamento e processamento de dados com aprendizado de máquina.

Além disso, outros fatores interessante da infra da Airbnb incluem a utilização de ferramentas de código open source, sempre contribuindo para comunidade quando possível.

## Conclusão

A compreensão destes dados e requisitos é fundamental para entender a arquitetura da Airbnb. À medida que prosseguimos com nossa análise, discutiremos como esses dados influenciam nas decisões arquiteturais da empresa.

Parte 3

A arquitetura do sistema do Airbnb é um exemplo complexo de design de sistemas, que abrange desde a escolha da tecnologia até a gestão de requisitos funcionais e não funcionais.

Requisitos e Design do Sistema

• Requisitos Funcionais: Incluem a necessidade dos hotéis de se cadastrarem facilmente, atualizarem e visualizarem reservas. Para os usuários, é crucial poder pesquisar e reservar hotéis, além de visualizar suas reservas​​.
• Requisitos Não Funcionais: Envolvem baixa latência para acesso por usuários e hotéis, disponibilidade constante sem ponto único de falha e consistência para usuários e hotéis​​.
• Trade-offs de Design: A arquitetura foi projetada priorizando disponibilidade, seguida de consistência e latência. Por enfatizar a disponibilidade e consistência, há um trade-off inevitável com a latência, implicando tempos maiores para completar tarefas​​.

Tecnologias Adotadas

• Infraestrutura na Nuvem: O Airbnb depende fortemente de serviços de computação na nuvem, especificamente da Amazon Web Services (AWS). A AWS fornece uma infraestrutura escalável e confiável, além de uma gama de ferramentas para gerenciar o aplicativo​​.
• Backend e Frontend: O backend do aplicativo é construído com uma combinação de Ruby on Rails e Node.js, enquanto o frontend é desenvolvido em React Native. Essa combinação de tecnologias facilita uma experiência de usuário contínua em diferentes plataformas​​.
• Arquitetura de Microserviços: O Airbnb adota uma abordagem de microserviços, dividindo a aplicação em serviços menores e independentes que se comunicam através de APIs. Isso permite que a plataforma escale sua aplicação de forma mais eficiente, pois cada serviço pode ser escalado independentemente conforme necessário​​.
• Gateway de API: No centro da arquitetura está o Gateway de API, que é o ponto de entrada único para todas as solicitações do cliente. Ele é responsável por rotear solicitações para o serviço apropriado e gerenciar autenticação e autorização​​.

Serviços Específicos

• Serviços-chave: Incluem o Serviço de Usuário para autenticação e informações de perfil, o Serviço de Busca para lidar com consultas e retornar resultados, o Serviço de Reservas para gerir todo o processo de reserva, o Serviço de Mensagens para mensagens em tempo real entre hóspedes e anfitriões, o Serviço de Avaliação para o sistema de avaliações e o Serviço de Notificação para notificações por push, email e outros tipos​​.

Essas escolhas tecnológicas e de design refletem a necessidade do Airbnb de operar em grande escala, atendendo a uma base de usuários global com diferentes requisitos e expectativas. A arquitetura do sistema é, portanto, uma combinação cuidadosa de confiabilidade, escalabilidade e eficiência, permitindo que a plataforma ofereça uma experiência de usuário fluida e intuitiva.

Parte 4

Descrição das Tecnologias

1. Amazon Web Services (AWS)

• Serviços Relevantes da AWS:
  • EC2 (Elastic Compute Cloud): Fornece capacidade de computação escalável.
  • RDS (Relational Database Service): Usado para gerenciamento de bases de dados.
  • S3 (Simple Storage Service): Armazenamento de objetos para armazenar e recuperar grandes quantidades de dados.

2. Ruby on Rails & Node.js

• Backend: O backend do Airbnb é uma combinação de Ruby on Rails e Node.js. Ruby on Rails é utilizado por sua eficiência no desenvolvimento rápido e Node.js por sua performance em operações I/O não bloqueantes.

3. React Native

• Frontend: React Native é utilizado para desenvolver a interface do usuário. Permite uma experiência de usuário consistente em várias plataformas (iOS, Android, Web).

5. Gateway de API

• Roteamento de Solicitações: Atua como o ponto de entrada para as solicitações dos clientes, roteando-as para o serviço apropriado e gerenciando autenticação e autorização. Ele determina para qual microserviço uma determinada solicitação deve ser enviada, baseando-se em vários fatores como o tipo de solicitação, os parâmetros incluídos, e as políticas de roteamento configuradas.

• Balanceamento de Carga: responsável por balancear a carga de solicitações entre diferentes instâncias de um serviço, ajudando a manter a performance e a disponibilidade.

• Autenticação e Autorização: Antes de encaminhar as solicitações, o Gateway verifica a identidade do solicitante e se ele tem permissão para acessar o recurso desejado. Isso envolve a verificação de tokens de acesso, credenciais de usuário e possivelmente outros mecanismos de segurança.

Tecnologias de Processamento e Armazenamento de Dados

1. Apache Spark Streaming Cluster

• Utilização: Processamento de dados em tempo real.
• Benefício: Permite análise e processamento de fluxos de dados contínuos para insights rápidos e tomada de decisões.

2. Hadoop Cluster

• Utilização: Processamento de big data.
• Benefício: Armazenamento e processamento de grandes conjuntos de dados, suportando análise e mineração em larga escala.

3. Kafka

• Utilização: Plataforma de streaming de eventos.
• Benefício: Gerencia fluxos de dados em tempo real, garantindo comunicação rápida e confiável entre diferentes partes da arquitetura.

4. Cassandra Cluster

• Utilização: Banco de dados NoSQL distribuído.
• Benefício: Gerencia grandes volumes de dados, com alta disponibilidade e escalabilidade, adequado para cenários de intensa leitura e escrita.

5. Redis Cluster

• Utilização: Armazenamento de dados em memória.
• Benefício: Usado para caching e armazenamento de estruturas de dados, acelerando operações que exigem acesso rápido.

6. Elasticsearch Cluster

• Utilização: Busca e análise de dados em tempo real.
• Benefício: Oferece recursos de pesquisa eficientes e poderosos, melhorando a experiência do usuário.

Modelo Híbrido: Unificação e Consolidação

O Airbnb está evoluindo sua arquitetura para um modelo híbrido que combina micro e macroserviços. Essa abordagem busca equilibrar a granularidade dos serviços e melhorar a colaboração entre equipes.

• Unificação de APIs: Concentra-se em criar pontos claros de acesso a dados ou funcionalidades.
• Consolidação de Serviços: Visa criar blocos de serviço onde cada bloco encapsula uma coleção de microserviços, facilitando o gerenciamento e a manutenção.
• Serviço de Agregação de Dados: Este serviço atua como um intermediário entre o backend interno e os blocos de serviço. É responsável por coletar e distribuir dados para os vários microserviços.
• Blocos de Serviço: Cada bloco encapsula um conjunto de microserviços relacionados, promovendo organização e eficiência.

Referencias

• https://blog.quastor.org/p/airbnbs-architecture
• https://interviewnoodle.com/hotel-booking-system-design-airbnb-1283bbef71ac
• https://www.searchlogistics.com/learn/statistics/airbnb-statistics/
• https://oglobo.globo.com/rio/web-summit-rio/noticia/2023/05/hospedes-do-airbnb-movimentam-r-26-bilhoes-no-brasil-plataforma-calcula-gerar-10-mil-empregos.ghtml
• https://medium.com/airbnb-engineering/data-infrastructure-at-airbnb-8adfb34f169c
• https://aws.amazon.com/pt/solutions/case-studies/innovators/airbnb/