BIG DATA, PERFORMANCE, POSIX, RTB E OS DESAFIOS DA. Tiago Peczenyj Weborama PROPAGANDA NA WEB

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1 BIG DATA, PERFORMANCE, POSIX, RTB E OS DESAFIOS DA Tiago Peczenyj Weborama PROPAGANDA NA WEB

2 QUEM SOU EU? Tiago Programador poliglota (ruby, java, perl, python, lua) trabalhei por quase 5 anos com distribuição de vídeos na globo.com. Hoje sou Software Engineer no time de Big Data da Weborama (França). Bebo cerveja nas horas vagas.

3 PROPAGANDA

4 QUEM ANUNCIA?

5 O QUE AS EMPRESAS BUSCAM?

6 LUCRO!

7 PROPAGANDA É UM CUSTO NECESSÁRIO PARA OS NEGÓCIOS

8 PROPAGANDA NA INTERNET

9 WHY?

10 É LÁ QUE ESTÁ A MINHA AUDIÊNCIA

11 OFERTA X DEMANDA

12 O AD SERVER

13 IFRAME + REDIRECTS

14 MUITOS REDIRECTS

15 MONETIZAÇÃO

16 TIPOS CPC custo por click CPM custo por mil impressões CPA custo por ação

17 CAMPANHA OFF LINE

18 CAMPANHA ON LINE

19 PARA UM DADO USUARIO O Ad Server precisa decidir qual campanha sera mostrada É preciso decidir também o que mostrar

20 EXEMPLO : BANNERS

21 MUITOS BANNERS

22 VEJAMOS

23 DYNAMIC CREATIVE OPTIMIZATION

24 DCO Section of the ad that changes dynamically, during ad view.

25 WORKFLOW

26 ADOBE CREATIVE SUITE EXTENSION +! +!

27 ALEM DO RANDÔMICO O ad server sabe o ip de origem do request http Utilizando uma base de dados geográfica (ex MaxMind) posso saber qual a provavel localização do visitante Posso então fazer referências locais (nome do País, Estado, Cidade, Bairro ) Também é possivel saber o provedor de acesso (Intelig, Vivo, Net )

28 HTTP HEADER / USER AGENT

29 SABENDO O USER AGENT O Sistema Operacional Nome do Browser / versão Se é um Mobile, Tablet, Video Game ou Desktop Posso inferir alguns perfis de consumo!

30 RETARGETING

31 RETARGETING Com retargeting, eu posso marcar um usuário para mostrar insistentemente uma campanha de forma a acelerar uma possivel conversão. O protocolo HTTP é stateless, porém é possivel utilizar COOKIES para identificar usuarios Estabelecemos uma sessão para cada usuario no nosso ad server

32 COOKIES

33 DCO + RETARGETING Funcionam muito bem juntos Porém é relativamente caro Solução: aumentar eficiencia ao restringir o grupo de usuarios, ao qual tenha mais potencial de convergir após algumas impressões Surgem os perfis geográficos, demograficos e comportamentais.

34 BIG DATA!

35 BIG DATA!! Cada vez que um banner / ads é impresso eu sei: Qual Usuário / Cookie está envolvido Aonde ele está geográficamente Qual é o aparelho, resolução da tela, sistema operacional Qual pagina ele visitou!

36 SALVANDO O REQUEST

37 BIG DATA!!! A partir do Historico do Usuário, eu posso usar uma série de Algoritmos de Inteligência Artificial para determinar os provaveis perfis A segmentação é algo constante, feita a cada vez que o usuario surge na internet Os Algoritmos não são fixos ( a pesquisa é constante) Surgem novas Oportunidades de Negócio, Algoritmos e Competidores

38 DATA PROVIDERS Existem muitas empresas no ramo de tracking de usuarios segundo alguns criterios. É possivel trocar informações sobre um determinado usuario de forma a melhorar os perfis existentes. Geralmente é feito através da troca de pixels

39 PIXEL SYNC Domínio A quer trocar dados com o Domínio B 1. No domínio A adicionamos <img src> para um pixel 1x1 localizado no domínio B 2. O domínio B redireciona para o A, utilizando uma determinada regra de formação de url + query string 3. O domínio A salva localmente as informações e serve um pixel 1x1 gif

40 EXEMPLO PIXEL SYNC Cookies: dominioa => id=x dominiob => id=y A quer saber qual o id do usuario X no dominio B". Add pixel: (que redireciona para) A salva internamente no perfil de X: Ids => { dominio B => Y }

41 PARA QUEM? Vimos ser possivel marcar usuarios para retargeting, alterar o conteudo de acordo com o perfil, mas como determinar para quem mostrar a propaganda? A regra para escolher uma dada campanha pode levar em conta o sistema operacional, tipo de aparelho mobile, região geográfica e alguns tipos de perfis mais simples. Escolher individuos baseados em algoritmos mais complexos/especificos exige ser o ad server. Exige?

42 REAL TIME BIDDING!

43 SSP E DSP

44 LEILÃO

45 REAL TIME BIDDING Permite que diferentes DSPs possam disputar o mesmo usuario (competitividade). Cada DSPs possui um conjunto de campanhas e uma forma proprietária de segmentar os usuarios. Assim um dado usuario pode ser muito relevante para a DSP A, enquanto não é tão atrativo para a B. Os dois maiores BIDs pagam. É possivel não fazer nenhum BID. Exige baixa latência nas transações ( da ordem de 100 ms).

46 PERFORMANCE/ESCALABILIDADE! Operações relativas a advertising exigem rapidez (ou podem não ser percebidos a tempo) e escalabilidade. Essencial entender qual é o maior problema relacionado a performance em operações web.

47 BIOS

48 ESCALABILIDADE Linguagem não escala Framework não escala Componente não escala Biblioteca não escala Arquiteturas muito bem construidas é que escalam (ou não)

49 ARQUITETURA É possivel desenhar uma aplicação web quase perfeita. Todavia, uma vez em produção, não raro se adiciona entropia/ruido na arquitetura/ aplicação para atender melhor a requisitos de negócios (ditos urgentes) A soma da aplicação + infraestrutura + arquivos de configuração + sistema operacional + hardware + versões de bibliotecas/ linguagem + aspectos ambientais nem sempre funciona da forma esperada.

50 PERFORMANCE A duração total de uma tarefa é a soma das durações das sub-tarefas associadas. Para que uma tarefa seja completada em menos tempo, podemos optar por Hardware mais rapido Utilizar um algoritmo mais eficiente (Big O) Paralelizar algumas sub-tarefas Utilizar melhor os recursos disponiveis Diminuir o overhead!

51 PERFORMANCE L1 cache reference Branch Mispredict L2 cache reference Mutex lock/unlock Main memory reference Send 1 K bytes 1 Gbps Net Read 1 MB from RAM (sequenc) Read 1 MB from SSD (sequenc) Disk Seek Read 1 MB from Disc (sequenc) Send packet CA->NE->CA 0.5 ns 5 ns 7 ns 14 x L1 25 ns 100 ns 14 x L2, 200 x L ns ns 1 ms 4x memory 10 ms Antigo Delay 20 ms 80x RAM, 20x SSD 150 ms Netherlands / California Fonte: https://gist.github.com/jboner/

52 CAOS

53 DESIGN Manter e evoluir uma aplicação web (advertising por exemplo) é uma tarefa que não deve ser subestimada. A aplicação depende de uma série de times diferentes para funcionar adequadamente. Comunicação é essencial

54 EQUILIBRAÇÃO (PIAGET) É o processo mediante o qual se equilibra aquilo que já sabemos (assimilação) com aquilo que podemos ser solicitados aprender e que não se ajusta completamente à nossa compreensão (acomodação)

55 CAUSALIDADE A mente humana, para resolução de problemas, funciona de forma causal. Quando nós não percebemos as causas, nós frequentemente inventamos alguma.

56 LOAD BALANCE

57 HTTP SESSION

58 HTTP SESSION COOKIE-BASED

59 SERVIR ESTATICOS DIRETAMENTE

60 USE CACHE

61 MULTIPLOS REQUESTS EM PARALELO

62 MISCELÂNEA Fazer um bom uso da infraestrutura: servidor web, servidor de aplicação, middlewares, caches, load balance, proxy, etc Design da solução de forma a evitar ponto unico de falha Fazer uso racional dos logs / unix signals Automatizar e versionar infraestrutura (git + puppet, chef ) Possuir ambiente espelho ao produção para teste/ homologação Monitorar tudo (nagios, new relic, statsd) Ferramentas para detecção de problemas (wireshark) Time multidisciplinar ( #devops )

63 BIG DATA : REDIS Armazenamento chave/valor Muito rapido Uso intenso de memória Possui coleções, listas, etc Expiração de chaves Suporte a scripts em Lua

64 BIG DATA : REDIS Modelagem de Dados: Um objeto pode ter varias entradas no Redis versus armazenar id => objeto serializado (xml, blob). Se o acesso ao Redis for um gargalo, minimizar acesso trafegando o mínimo de dados e/ou no mínimo de vezes. Compare o preço de recuperar o objeto, deserializar, alterar, serializar e armazenar novamente com o tempo de submeter um script lua que faça o mesmo

65 BIG DATA : REDIS É possivel enviar codigo Lua para o Redis usando EVAL É possivel executar um script usando EVALSHA É possivel chamar a funcao atraves de f_<sha1>() Produz processamento no servidor, mas Lua é eficiente, pode valer a pena.

66 REDIS : EXEMPLOS INCREMENTAR VALOR SERIALIZADO local key = KEYS[1] local value = KEYS[2] local decoder = LUA(decode) () -- substituir por f_93983 () local encoder = LUA(encode) () -- antes de utilizar local sereal_string = redis.call( 'get, key ) local decoded_string = decoder.decode_sereal(sereal_string) local decoded_number = tonumber(decoded_string) sereal_string = encoder.encode_sereal(decoded_number + value) return redis.call( 'set, key, sereal_string)

67 REDIS : CONCLUSÃO Encarar os problemas de forma pragmática Esconder os detalhes do acesso ao Redis através de uma abstração de alto nivel (um objeto/client/driver) Lembrar que acesso ao REDIS é I/O (bloqueante), mas não necessariamente devemos entrar em paranóia

68 BIG DATA : RIAK Banco NoSQL Chave / Valor com alta disponibilidade, tolerante a falhas e com escalabilidade quase linear Trabalha facilmente com grandes volumes de dados Não é tão rapido quanto Redis Excelente para armazenar dados de forma permanente Suporta map-reduce em JavaScript e Erlang Trabalha com interfaces Rest e Protocol Buffer Suporta multiplos backends plugaveis (Memory, LevelDB, )

69 RIAK::LIGHT O problema: com uma estrutura de centenas de processos assincronos que acessam MySQL, apresentou, entre outros gargalos, o acesso ao Riak O Backend da Weborama é totalmente feito em Perl. O driver em questão era o Net::Riak. Surge a ideia de escrever um novo cliente, extremamente leve e direto (CRUD) utilizando a interface Protocol Buffer. Nasce o primeiro projeto open-source da Weborama: Riak::Light

70 (PERL) %hash

71 (PERL) Atualmente está na versão Linguagem procedural (C, shell script, awk, sed) com suporte à orientação a objetos. Perl versão 5 é mais antigo do que Java, Ruby ou PHP (backward compatibility insano). Mais de módulos disponíveis no CPAN. Presente no começo da web interativa (cgi-bin) Profundas ligações com o movimento open source (Patch). Movimento de renovação da linguagem Modern Perl BioPerl, CERN, Estante Virtual, Booking.com, youporn

72 MOOSE package Point; use Moose; has 'x' => (is => 'rw', isa => 'Int'); has 'y' => (is => 'rw', isa => 'Int'); sub clear { my $self = shift; $self->x(0); $self->y(0); } my $point = Point->new( x=> 1, y => 2);

73 MOOSE package Point3D; use Moose; extends 'Point'; has 'z' => (is => 'rw', isa => 'Int'); after 'clear' => sub { my $self = shift; $self->z(0); };

74 MOOSE ROLES package Comparable; use Moose::Role; requires 'compare'; sub equal_to { my ( $self, $other ) $self->compare($other) == 0; } package Foo; use Moose; with Comparable ; # inject equal_to method sub compare { }

75 RIAK::LIGHT CRUD -> GET / PUT / DELETE Interface Protocol Buffer Orientação a Objetos com Moo Foco em Performance Uso da API POSIX não bufferizada Timeout I/O

76 RIAK::LIGHT use Riak::Light; my $client = Riak::Light->new( host => ' ', port => 8087 ); $client->is_alive() or die "ops, riak is not alive"; $client->put_raw( foo => baz => "sometext"); # plain/text my $text = $client->get_raw( foo => 'baz'); $client->del(foo => 'bar');

77 BENCHMARK (GET) Requests/segundo Data::Riak (REST) Data::Riak (REST) 318 Net::Riak (REST) % Riak::Tiny (REST) % Data::Riak::Fast (REST) % Net::Riak (PBC) % Riak::Light (PBC) % https://github.com/weborama/riak-light

78 POSIX Abstração I/O (socket, arquivos, named pipes) Bufferizado ou não Bloqueante ou não Funções sysread / syswrite É preciso observar que nem sempre vc vai escrever/ler todos os bytes que vc espera de uma vez ERRNO global

79 TIMEOUT IO IO::Socket::INET Alarm (signals) Select Setsockopt Windows / SunOS / NetBSD 6

80 RIAK CONCLUSÃO As vezes é necessario reescrever a roda Interface PBC < overhead < REST Uso de secondary indexes pode evitar duplicação de dados Não acessar diretamente da camada de negócios! Map/Reduce não apresentou a performance esperada Dividimos o perfil entre diferentes buckets para propositos diferentes

81 BLOOMD SERVER Servidor de alta performance escrito em C que permite trabalhar com filtros de Bloom Verificar se um dado está no Riak é relativamente lento Armazenas as chaves no Redis utiliza muita memoria Nesse filtro, um falso negativo é impossivel! Atenuamos o problema pois liberamos memoria no Redis e poucos requests efetivamente vão ao Riak https://github.com/armon/bloomd

82 OUTROS DESAFIOS Ad Blocking (21 %) Browser refusing third-party cookies Privacy Browser Fingerprint

83 OBRIGADO! Tiago

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