# Модуль 4: Масштабируемость и отказоустойчивость

## Навигация
- [🏠 Главная страница курса](../../README.md)

---

## Описание модуля

Этот модуль посвящен изучению принципов масштабируемости и отказоустойчивости в современных распределенных системах. Студенты изучат различные стратегии масштабирования, паттерны отказоустойчивости, управление данными и кэширование.

## Содержание модуля

### 1. [Основы масштабируемости](sections/01-scalability-basics.md)
- Типы масштабирования (вертикальное и горизонтальное)
- Метрики масштабируемости
- Закон Амдала
- Принципы проектирования масштабируемых систем

### 2. [Паттерны масштабирования](sections/02-scaling-patterns.md)
- Stateless Services
- Database Sharding
- Read Replicas
- Caching Strategies
- Event-Driven Architecture

### 3. [Отказоустойчивость](sections/03-fault-tolerance.md)
- Circuit Breaker Pattern
- Retry Pattern
- Bulkhead Pattern
- Timeout Pattern
- Graceful Degradation

### 4. [Управление данными](sections/04-data-management.md)
- Event Sourcing
- CQRS (Command Query Responsibility Segregation)
- Saga Pattern
- Distributed Transactions

### 5. [Кэширование](sections/05-caching.md)
- Стратегии кэширования
- Cache-Aside, Write-Through, Write-Behind
- CDN (Content Delivery Network)
- Кэширование на разных уровнях

### 6. [Load Balancing](sections/06-load-balancing.md)
- Алгоритмы балансировки нагрузки
- Health Checks
- Session Affinity
- Geographic Load Balancing

### 7. [Мониторинг производительности](sections/07-performance-monitoring.md)
- Ключевые метрики производительности
- APM (Application Performance Monitoring)
- Distributed Tracing
- Алерты и уведомления

## Ключевые компетенции

После изучения модуля студенты будут уметь:

- Проектировать масштабируемые системы
- Выбирать подходящие стратегии масштабирования
- Реализовывать паттерны отказоустойчивости
- Управлять данными в распределенных системах
- Настраивать эффективное кэширование
- Конфигурировать балансировку нагрузки
- Мониторить производительность системы

## Практические задания

1. **Проектирование масштабируемой архитектуры**
   - Анализ требований к масштабированию
   - Выбор стратегии масштабирования
   - Проектирование компонентов системы

2. **Реализация паттернов отказоустойчивости**
   - Circuit Breaker
   - Retry с экспоненциальной задержкой
   - Bulkhead изоляция
   - Graceful degradation

3. **Настройка кэширования**
   - Многоуровневое кэширование
   - Стратегии инвалидации кэша
   - CDN конфигурация
   - Кэширование на уровне приложения

4. **Конфигурация Load Balancing**
   - Настройка алгоритмов балансировки
   - Health checks
   - Session affinity
   - Geographic distribution

5. **Мониторинг и метрики**
   - Настройка APM
   - Distributed tracing
   - Алерты и уведомления
   - Дашборды производительности

6. **Управление данными**
   - Event Sourcing
   - CQRS implementation
   - Saga pattern
   - Distributed transactions

## Дополнительные ресурсы

- [High Scalability](http://highscalability.com/) - примеры масштабируемых архитектур
- [Microservices Patterns](https://microservices.io/) - паттерны микросервисов
- [Resilience4j](https://resilience4j.readme.io/) - библиотека отказоустойчивости для Java
- [Hystrix](https://github.com/Netflix/Hystrix) - Circuit Breaker для Java
- [Prometheus](https://prometheus.io/) - мониторинг и алертинг

## Критерии оценки

- Понимание принципов масштабируемости (20%)
- Навыки проектирования отказоустойчивых систем (25%)
- Опыт работы с паттернами масштабирования (20%)
- Знание стратегий кэширования (15%)
- Навыки настройки Load Balancing (10%)
- Понимание мониторинга производительности (10%)