Лестница проектирования систем
(продолжение предыдущего поста)

Проектирование систем — это не единая глобальная концепция. Это лестница.
Большинство инженеров пытаются сразу перейти к «распределённым системам», а потом удивляются, почему всё рушится под нагрузкой.
Масштабирование нельзя просто скопировать и вставить. Его нужно развивать — шаг за шагом.

### ОСНОВЫ

Вы не можете масштабировать то, чего не понимаете.

Цель этого уровня — понять базовые строительные блоки того, как данные поступают в систему и выходят из нее.

Ступеньки этого уровня:

API и коммуникация

Знайте REST, gRPC и GraphQL; не только синтаксис, но и когда каждый из них подходит.

Балансировка нагрузки и обратные прокси

Распределение запросов, поддержание согласованности сессий и предотвращение единых точек отказа.

Кэширование

Мастерство в том, что кэшировать, когда аннулировать и как политики TTL и вытеснения влияют на производительность.

Базы данных и хранилище

Изучение компромиссов между реляционными и нереляционными системами, индексирования, нормализации (до BCNF) и транзакций.

Сетевые технологии и HTTP

Понимание того, как данные перемещаются: запросы, ответы, задержки и пропускная способность.



### МЕХАНИКА

Теперь вы создаете системы, а не просто сервисы.

Цель этого уровня — создать системы, которые выдерживают реальные условия: задержки, сбои и параллелизм.

Основные моменты этого уровня:

Безопасность и аутентификация

Охватываем основы: TLS, JWTs, OAuth2, ограничение скорости и дизайн с минимальными привилегиями.

Доступность и надежность

Понимание SLA, SLI и SLO; и проектирование для плавного снижения производительности, а не слепого времени безотказной работы.

Наблюдаемость

Реализация логирования, трассировки (OpenTelemetry, Sentry) и метрик для анализа, а не шума.

Согласованность данных и транзакции

Применение шаблонов распределенных транзакций (SAGA, 2PC, Outbox, CDC).

Асинхронное взаимодействие

Использование очередей сообщений и шинков событий для децентрализации систем (Kafka, RabbitMQ, MQTT и т.д.).

Шаблоны масштабирования

Изучение вертикального и горизонтального масштабирования, чтения и записи, а также стратегий партиционирования.


### ПРОДВИНУТЫЙ УРОВЕНЬ

Теперь вы не спрашиваете «как это построить», а «как это ведет себя под нагрузкой».

Создавайте системы, которые адаптируются, восстанавливаются и предсказуемо масштабируются по мере роста сложности.

Основные моменты этого уровня:

Инженерия устойчивости

Предохранители, повторные попытки с отступами, тестирование на хаос и разделение систем.

Оптимизация производительности

Настройка узких мест на всех уровнях: БД, кэш, сеть, сериализация и ввод-вывод.

Эволюция системы

Проектирование для изменений: сине-зеленые развертывания, флаги функций и плавные миграции.

Моделирование данных в масштабе

Полиглот-персистентность, материализованные представления, эволюция схемы и аналитические конвейеры.

Архитектуры, управляемые событиями

Полностью децентрализованные системы с богатыми, самодостаточными событиями, которые устраняют обратные вызовы к источникам.

Теория распределенных систем

CAP, PACELC, идемпотентность, конечная согласованность; и когда каждый компромисс приемлем.