Go и геоданныеАндрей Минкин MadDevs

Кто я• Team Lead/Maddevs.io• Nambataxi.kg• Nambafood.kg

• 10 лет опыта(Sysadmin, Python/Go)• https://github.com/meshbird/meshbird• https://github.com/maddevsio/ariadna

Бишкек• 100+ служб такси•~1M жителей

Namba taxi• 4 года на рынке•Не менее 8к заказов в сутки• 600+ водителей на линии• 500к+ довольных клиентов

Что такое такси•Клиенты • Водители•Операторы

AVG response time• Водители 20 ms•Операторы 2.5 ms

План доклада• Сбор GPS треков раз в секунду•Пробки от 2ГИС в Бишкеке•Прочие инструменты

План доклада•Сбор GPS треков раз в секунду•Пробки от 2ГИС в Бишкеке•Прочие инструменты

Предыстория

С чего мы начинали

Обновление местоположения• Водитель: раз в 15 секунд•Клиент: раз в 15 секунд

А что еще происходит•Какой заказ сейчас выполняет•Какой заказ будет следующим• Есть ли открытые тревоги

Первые пробы•Делаем запрос – сохраняем координаты•Делаем запрос – анимируем машину

Первые проблемы•Машинку колбасит•Машинка едет по полям, лесам

Решение•OSRM

Пробуем еще• Таймаут – 15 секунд•Делаем запрос – сохраняем координаты•Шлем координаты•Делаем запрос в OSRM – выдаем маршрут в OSRM•Получаем маршрут – анимируем маркер

Проблемы•Одностороннее движение

Решение•Проверка на 20 метров

Релизнулись

Недочеты• Расчет стоимости – у водителя• 1 трек в 15 секунд – мало•Проблемы с GPS у водителя

Проблемы с GPS•Плохой девайс изначально•GPS модуль умирает со временем• Ямы и «глушилки»

Новые фичи• Хотим все это на главном экране

Вытекающие задачи• Собирать больше треков водителей•Показывать ближайшие анимированные машины на главном экране• Хранить промежуточную стоимость на сервере• Экономить трафик водителю• Собирать трек раз в секунду

Расходы водителя за смену в Бишкеке• 550 р бензин• 200 р еда• 200 р комиссия

• Средний чек – 100р

Расходы на интернет• 100 р на водителя за смену• 100 000 р в день.

Что такое трек и как он выглядит• Latitude• Longitude• Session•OrderID• TripCost

Экономим трафик водителю• Уложить 1 трек в 100 байт•И чтобы работало быстро

Огласите весь список, пожалуйста•HTTP •WebSockets• TCP•UDP

Минусы http•Много хедеров• 18 байт оверхеда (GET / HTTP/1.0<CR><LF> <CR><LF>)• Работает поверх TCP

Минусы websocket• Работают поверх http•Нужно сделать upgrade•На установление соединения 2 запроса•Нестабилен на плохом соединении

Минусы TCP

Минусы TCP•Долго• latency

•Дорого• 20 байт на пакет

Почему UDP•Шлем только датаграммы• Гарантии не нужны•Минимализм

Чем сериализировать?• JSON •MsgPack • Protocol Buffers

Размер данных

137

127

42

JSON

MsgPack

Protobuff

Итого• 42 байт пейлоада•+ 20 байт IP хедеров•= 62 байт на трек•= 2 мегабайта за смену•= 6 рублей в деньгах

Хранение

Какие данные хранить?• Сессия водителя•Номер борта• ID заказа• Сумма поездки•Последнее местоположение•N последних точек

Что есть• Percona• Redis• Elasticsearch

Нужен геоиндекс• KD-tree• R-tree

Какие требования к геоиндексу•Поиск N ближайших точек• Сбалансированное дерево

KD-Tree

Минусы KD-tree•Несбалансированное дерево•Поиск только одной ближайшей точки

R-tree

Ок, где взять?• https://github.com/dhconnelly/rtreego

Что не так с водителями•Плохая связь с интернетом• Выключил телефон• Села батарейка• Выгрузил приложение из памяти•И еще полдесятка причин

•Нужен Expire•Нужен LRU для хранения координат

Как хранить• В памяти• R-tree•Карта с водителями (ключ сессия)•Карта с водителями (ключ номер борта)

Какой алгоритм на бэкенде?•Получили пакет по UDP•Получаем водителя со стораджа• Если нет – получаем с Redis•Проверяем, есть ли все нужные данные•Делаем set в сторадже

Какой алгоритм на бэкенде?• Если есть – обновляем• Если нет – инициализируем LRU для координат•Обновляем инфу в R-tree

Варианты для реализации• Python• Ruby•Node.js•Go

Go• Строго типизированный и компилируемый•Маленький размер docker-контейнеров•Малый расход ресурсов•Меньше зоопарк

Как реализовывали• https://github.com/dhconnelly/rtreego• LRU – навелосипедили•UDP – stdlib• https://github.com/golang/protobuf•HTTP API

HTTP API• Ближайшие водители• Удалить водителя (по номеру борта или сессии)•Получить информацию о поездке•Получить маршрут по водителю

Куда интегрировать• Бэкенд для водителей• Бэкенд для клиентов

Как оно выглядит• Ядро – Django• Водители – Twisted •Клиенты - Django

А архитектурно

Nginx

AppBackendCore

Core

AppBackend Core

Водители

Nginx

Twisted

Core

CoreTwiste

d Core

Водители

Водитель

Location backend Core

Twisted

Клиенты

Клиент

Location backend Core

App backend

Как эксплуатировать•Логи в stdout•Метрики в Graphite• Чеки в Sensu•Полезный /status• Боты

Полезный /status•Uptime since•HTTP Statuses counters • Total requests

Боты• Эмуляция движения водителя• Эмуляция работы клиента

Как стало в мобильных приложениях•Получаем местоположение клиента•Получаем ближайших водителей с маршрутом• Анимируем каждую машинку•Обновляем раз в 15 секунд

Сравнение результатов

Самый главный слайд•UDP+Protobuf для экономии трафика• In-memory• R-tree для выдачи ближайших водителей• LRU cache для хранения последних координат•OSRM для выравнивания треков на дороге

План доклада• Сбор GPS треков раз в секунду•Пробки от 2ГИС в Бишкеке•Прочие инструменты

Интеграция с 2ГИС• https://github.com/paulmach/go.geo• Расчет расстояния от точки до точки• Удобно было хранить точки

План доклада• Сбор GPS треков раз в секунду•Пробки от 2ГИС в Бишкеке•Прочие инструменты

А что есть еще?• https://github.com/nfleet/via• https://github.com/hailocab/go-geoindex• https://github.com/azr/kdtree• https://github.com/maddevsio/ariadna

Вопросы• https://github.com/maddevsio•@gen1us2k (twitter,github,facebook,skype,telegram)