System Design

• Вибір між монолітом, модульним монолітом та мікросервісами
• Критерії декомпозиції системи на мікросервіси та критерії їх об’єднання
• Принципи проєктування мікросервісів: Loose Coupling, High Cohesion, Single Purpose
• Database per Service vs Shared Database: які проблеми створюють кожен з підходів та як їх вирішувати
• Патерни повторного використання коду між мікросервісами

• Розробка Use Cases та доменної моделі
• Декомпозиція бізнес-кейсу на мікросервіси

• Принципи клієнт-серверної архітектури
• Основи роботи протоколів HTTP та TCP
• REST, gRPC та GraphQL: принципи роботи та критерії вибору
• Real-time комунікація: WebSockets, Server-Sent Events (SSE)
• Проблеми WebSockets при масштабуванні вебсервісів

• Вибір типу комунікації для взаємодії сервісів на основі вимог
• Аналіз HTTPS та WebSockets трафіку в Chrome DevTools

• Проєктування REST API: контракти та правила взаємодії
• Вибір HTTP методів, статусів та обробка помилок
• Коли необхідна версійність API. Техніки версійності
• Проєктування gRPC APIs для внутрішньої service-to-service взаємодії

• Проєктування REST API-контрактів
• Документування API у форматі OpenAPI

• ACID vs BASE: компроміси та реальні кейси
• Принципи моделювання даних в SQL vs NoSQL базах
• Використання патернів Embedded, Partial Embedded, Referencing при моделюванні даних в документних базах NoSQL
• Polyglot persistence: приклади поєднання різних типів сховищ в межах однієї системи
• Blob storage: сценарії використання та обмеження

• Проєктування SQL схеми даних
• Вибір сховища та опис схеми даних для зберігання активності користувачів

• Коли синхронна інтеграція є правильним вибором
• Ризики tight coupling та як їх мінімізувати
• Resilience patterns: Retry, Timeout, Circuit Breaker
• Fallback-стратегії та graceful degradation
• Rate Limiting та Throttling: сценарії застосування
• Як досягти backward compatibility та forward compatibility сервісів

• Підбір resilience стратегій для service-to-service викликів
• Визначення політик rate limiting та throttling, підбір лімітів

• Сценарії застосування асинхронної інтеграції
• Як працюють брокери повідомлень та які можливості реалізують
• Патерни: Point-to-Point, Publish–Subscribe, Request–Reply, Message Routing
• Проблеми reordered messages та deduplication
• Outbox pattern: навіщо і як імплементувати
• Command vs Event: вплив на архітектуру

• Проєктування та версійність message-контрактів
• Вибір integration patterns для взаємодії через message broker

• Навіщо потрібен кеш і які проблеми він вирішує
• Cache-aside pattern: імплементація, сценарії застосування
• Проєктування ефективних cache keys

• Розробка багаторівневої стратегії кешування для різних типів даних (part 1)

• Рівні кешу: Database, Remote (Redis), In-memory, CDN, Browser
• Типові проблеми: cache stampede, hot keys, stale data
• Техніки інвалідації кешу та eviction policies
• Write-through та Write-behind патерни
• Redis як кеш: обмеження та ризики

• Розробка багаторівневої стратегії кешування для різних типів даних (part 2)

• Horizontal vs Vertical scaling
• Алгоритми балансування навантаження
• Проблеми масштабування: cold start, state, race conditions, cost
• Інструменти масштабування в хмарних середовищах
• HAProxy + Nginx: базова конфігурація
• Сценарії використання serverless

• Адаптація архітектури під вимоги навантаження
• Розгортання API-сервісів та налаштування HAProxy/Nginx як load balancer

• Вертикальне та горизонтальне масштабування БД
• Indexing, SQL tuning, partitioning, replication
• Денормалізація як інструмент продуктивності

• Масштабування read та write операцій

• OAuth 2.0 та OpenID Connect: розбір типових моделей авторизації
• Принципи роботи з Identity Providers (на прикладі Auth0)
• Role-Based та Permission-Based access control
• Session management в розподілених застосунках
• JWT: структура, lifecycle, security pitfalls

• Проєктування механізму аутентифікації
• Налаштування Identity Provider під власний кейс

• Основи cloud-native архітектур
• Compute, Networking, Storage як основні building blocks
• Розбір типових reference архітектур Azure та AWS

• Адаптація архітектури під конкретний хмарний провайдер (Azure, AWS)

Це заняття надасть детальний аналіз архітектури реальних кейсів для типових проблем.

• Як спроєктувати Full text search для великих обсягів даних
• Як спроєктувати Audit Trail в мікросервісній архітектурі
• Як виокремити функціональність з моноліту в окремий мікросервіс
• Як спроєктувати довготривалий процес генерації великого файлу
• Як оптимізувати читання звітів у фінансових системах з використанням CQRS патерну

• Проєктування механізму нотифікацій користувачів