20 ключевых концепций системного дизайна

1. Client-Server (Клиент-сервер)

Модель, в которой клиенты отправляют запросы, а серверы обрабатывают их и возвращают ответы. Основа большинства современных приложений.

2. DNS (Domain Name System, система доменных имён)

Преобразует доменные имена (например, some.site) в IP-адреса (например, 192.168.1.2), позволяя устройствам находить друг друга в сети.

3. Scalability (Масштабируемость)

Способность системы справляться с увеличением нагрузки — например, ростом числа пользователей или объёма данных. Ключевой фактор для роста сервисов.

4. Load Balancing (Балансировка нагрузки)

Распределение входящего трафика между несколькими серверами для оптимизации ресурсов, повышения доступности и предотвращения перегрузки отдельных узлов.

5. APIs (Application Programming Interfaces, программные интерфейсы приложений)

Механизмы, позволяющие клиентам и серверам обмениваться данными и функциями. Обеспечивают взаимодействие между разными системами и сервисами.

6. API Gateway (Шлюз API)

Центральный вход для всех клиентских запросов к сервисам. Упрощает управление доступом, аутентификацию и маршрутизацию запросов.

7. Microservices (Микросервисы)

Архитектура, разбивающая монолитное приложение на независимые сервисы, которые взаимодействуют через API. Упрощает разработку, масштабирование и поддержку.

8. Databases (Базы данных)

Системы для эффективного хранения и извлечения данных. Ключевой компонент для управления информацией в приложениях.

9. Caching (Кэширование)

Сохранение часто используемых данных в быстродоступном хранилище (кэше) для снижения нагрузки на базу данных и уменьшения задержек (latency).

10. Indexing (Индексирование)

Создание структур данных (индексов) для ускорения поиска информации в базе данных. Оптимизирует выполнение запросов.

11. Replication (Репликация)

Создание копий (реплик) данных на нескольких серверах. Повышает доступность и устойчивость к отказам (fault tolerance).

12. Sharding (Шардирование)

Разделение данных на части (шарды) и распределение их по разным базам данных или серверам. Позволяет масштабировать хранилища данных.

13. Object Storage (Хранилище объектов)

Система для хранения больших объектов — изображений, видео, файлов. Обеспечивает высокую доступность и масштабируемость (например, Amazon S3).

14. CDN (Content Delivery Network, сеть доставки контента)

Распределённая сеть серверов, доставляющая статический контент (изображения, CSS, JS) пользователям с ближайших узлов. Снижает задержки и нагрузку на основной сервер.

15. CAP Theorem (Теорема CAP)

Формулирует компромисс между тремя свойствами распределённых систем: согласованностью (consistency), доступностью (availability) и разделённой устойчивостью (partition tolerance). Можно одновременно гарантировать только два из трёх.

16. Consistent Hashing (Согласованное хеширование)

Алгоритм распределения данных по узлам с минимизацией перераспределения при изменении числа узлов. Эффективен для кэширования и шардирования.

17. Message Queues (Очереди сообщений)

Механизм асинхронного обмена сообщениями между компонентами системы. Позволяет обрабатывать задачи в фоновом режиме, снижает нагрузку на сервисы.

18. Rate Limiting (Ограничение частоты запросов)

Контроль количества запросов от клиентов за определённый период. Защищает сервисы от перегрузки и злоупотреблений (например, DDoS-атак).

19. WebSockets (Веб-сокеты)

Протокол для двунаправленной коммуникации в реальном времени между клиентом и сервером. Используется в чатах, играх, биржевых системах.

20. Monitoring (Мониторинг)

Отслеживание состояния и производительности системы — сбор метрик, логирование, оповещение об ошибках. Ключевой инструмент для обеспечения стабильности и быстрого устранения проблем.

Источник: vk.com

Комментарии: