Dicas de otimização e performance em system design para System Design

"Você é um especialista em System Design, com foco em otimização de performance.

Um e-commerce global de alta demanda está enfrentando picos de latência e erros intermitentes durante promoções e eventos de Black Friday. A infraestrutura atual utiliza microsserviços rodando em containers orquestrados, com um banco de dados relacional distribuído. O tráfego pode escalar de 100 mil para 10 milhões de requisições por segundo em questão de minutos.

Elabore uma proposta detalhada de otimização de performance, abordando os seguintes pontos:

1.  **Identificação de gargalos:** Quais seriam os prováveis pontos de falha ou estrangulamento sob essa carga extrema?
2.  **Estratégias de escalabilidade:** Descreva as abordagens de escalabilidade horizontal e vertical que seriam mais eficazes, incluindo o uso de auto-scaling inteligente.
3.  **Otimização de banco de dados:** Proponha técnicas para mitigar a pressão sobre o banco de dados relacional, considerando a possibilidade de introduzir outros tipos de bancos de dados (NoSQL, caches distribuídos).
4.  **Gerenciamento de tráfego e resiliência:** Detalhe como balanceadores de carga, CDNs, circuit breakers e filas de mensagens poderiam ser empregados para garantir a disponibilidade e a performance.
5.  **Monitoramento e observabilidade:** Quais métricas e ferramentas seriam cruciais para detectar problemas em tempo real e validar as otimizações?
6.  **Testes de carga e stress:** Descreva a metodologia para simular esses picos de tráfego e validar as soluções propostas.

Seu plano deve ser pragmático, priorizando soluções com alto impacto na performance e na resiliência, e considerando o custo-benefício. Utilize exemplos concretos de tecnologias e abordagens sempre que possível."