Топ-15 строительных блоков системного дизайна, которые стоит знать:
1. Балансировщик нагрузки (Load Balancer): Распределяет входящий трафик между несколькими серверами, предотвращая перегрузку одного из них. Повышает доступность, устойчивость к сбоям и уменьшает время отклика.
2. API-шлюз (API Gateway): Единая точка входа для всех клиентских запросов в архитектуре микросервисов. Обрабатывает маршрутизацию, аутентификацию, ограничение частоты запросов и агрегацию данных.
3. DNS (Система доменных имён): Преобразует читаемые доменные имена в IP-адреса.
4. Кэш (Cache): Хранит часто запрашиваемые данные в памяти. Существенно снижает задержки и нагрузку на базу данных.
5. CDN (Сеть доставки контента): Доставляет статический контент (изображения, CSS, JS и т.п.) с серверов, расположенных ближе к пользователю. Снижает задержки и расход трафика, особенно на глобальном уровне.
6. База данных (Database): Основное хранилище данных. Может быть SQL или NoSQL в зависимости от требований. Поддерживает запросы, индексацию, транзакции и надёжность.
7. API (Программные интерфейсы): Определяют, как сервисы взаимодействуют между собой, часто через HTTP или gRPC. Обеспечивают модульность и чёткое разделение ответственности.
8. Микросервисы (Microservices): Разделяют монолитное приложение на независимо развёртываемые сервисы. Повышают гибкость, изоляцию ошибок и масштабируемость.
9. Ограничитель запросов (Rate Limiter): Контролирует количество запросов от пользователя или сервиса в заданный период. Защищает API от злоупотреблений и обеспечивает справедливость.
10. Объектное хранилище (Object Storage): Хранит большие бинарные объекты (изображения, видео, резервные копии) с высокой доступностью и надёжностью. Примеры — AWS S3, Google Cloud Storage и др.
11. Очередь сообщений (Message Queue): Обеспечивает асинхронную коммуникацию между сервисами через очередь (например, Kafka, RabbitMQ). Позволяет слабо связать компоненты и справляться с пиками нагрузки.
12. Шардинг (Sharding): Разделение больших объёмов данных между несколькими базами или таблицами. Обеспечивает масштабирование и повышение производительности запросов.
13. Репликация (Replication): Копирование данных между узлами базы данных. Повышает отказоустойчивость и производительность чтения.
14. Консистентное хеширование (Consistent Hashing): Метод распределения данных между узлами с минимальными изменениями при масштабировании. Часто используется в кэшировании и распределённых хранилищах.
15. Система мониторинга (Monitoring System): Отслеживает состояние системы, собирает логи и метрики, отправляет оповещения при сбоях или аномалиях. Критически важна для наблюдаемости, отладки и обеспечения доступности.
1. Балансировщик нагрузки (Load Balancer): Распределяет входящий трафик между несколькими серверами, предотвращая перегрузку одного из них. Повышает доступность, устойчивость к сбоям и уменьшает время отклика.
2. API-шлюз (API Gateway): Единая точка входа для всех клиентских запросов в архитектуре микросервисов. Обрабатывает маршрутизацию, аутентификацию, ограничение частоты запросов и агрегацию данных.
3. DNS (Система доменных имён): Преобразует читаемые доменные имена в IP-адреса.
4. Кэш (Cache): Хранит часто запрашиваемые данные в памяти. Существенно снижает задержки и нагрузку на базу данных.
5. CDN (Сеть доставки контента): Доставляет статический контент (изображения, CSS, JS и т.п.) с серверов, расположенных ближе к пользователю. Снижает задержки и расход трафика, особенно на глобальном уровне.
6. База данных (Database): Основное хранилище данных. Может быть SQL или NoSQL в зависимости от требований. Поддерживает запросы, индексацию, транзакции и надёжность.
7. API (Программные интерфейсы): Определяют, как сервисы взаимодействуют между собой, часто через HTTP или gRPC. Обеспечивают модульность и чёткое разделение ответственности.
8. Микросервисы (Microservices): Разделяют монолитное приложение на независимо развёртываемые сервисы. Повышают гибкость, изоляцию ошибок и масштабируемость.
9. Ограничитель запросов (Rate Limiter): Контролирует количество запросов от пользователя или сервиса в заданный период. Защищает API от злоупотреблений и обеспечивает справедливость.
10. Объектное хранилище (Object Storage): Хранит большие бинарные объекты (изображения, видео, резервные копии) с высокой доступностью и надёжностью. Примеры — AWS S3, Google Cloud Storage и др.
11. Очередь сообщений (Message Queue): Обеспечивает асинхронную коммуникацию между сервисами через очередь (например, Kafka, RabbitMQ). Позволяет слабо связать компоненты и справляться с пиками нагрузки.
12. Шардинг (Sharding): Разделение больших объёмов данных между несколькими базами или таблицами. Обеспечивает масштабирование и повышение производительности запросов.
13. Репликация (Replication): Копирование данных между узлами базы данных. Повышает отказоустойчивость и производительность чтения.
14. Консистентное хеширование (Consistent Hashing): Метод распределения данных между узлами с минимальными изменениями при масштабировании. Часто используется в кэшировании и распределённых хранилищах.
15. Система мониторинга (Monitoring System): Отслеживает состояние системы, собирает логи и метрики, отправляет оповещения при сбоях или аномалиях. Критически важна для наблюдаемости, отладки и обеспечения доступности.
