URL短縮サービスの設計

問題

bit.lyのようなURL短縮サービスを設計してください。

要件

• 長いURLを短いエイリアスに変換する
• 短いURLにアクセスすると元のURLにリダイレクトする
• カスタムエイリアスをサポートする（オプション）
• クリック分析を追跡する

制約

• 1日あたり1億件の新規URL
• 1日あたり10億回のリダイレクト
• URLは5年後に期限切れ
• 99.9%の可用性

回答すべき内容

1. 要件/前提条件: 機能要件と非機能要件を明確にしてください
2. API/データモデル: 主要なエンドポイントとデータベーススキーマを設計してください
3. コンポーネント: システムの主要コンポーネントとその相互作用を説明してください
4. スケーリング/障害対策: 高可用性とスケーラビリティをどう実現するか説明してください
5. トレードオフ: 設計上の選択とそのトレードオフを議論してください