Alexander Abakumov
15e744da49
- Added comprehensive course structure with 11 modules - Included theoretical content, practical examples, and tasks - Multi-language code examples (Java, Rust, Node.js, Python) - Detailed analysis of architectural approaches and trade-offs - Complete caching strategies documentation - Architecture examples from real-world systems (Twitter, Netflix, Uber) - Structured navigation and learning path - Ready for educational use
123 lines
5.3 KiB
Markdown
123 lines
5.3 KiB
Markdown
# 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%)
|