System Design

• Принципи клієнт-серверної архітектури
• DNS: резолвінг імен, кешування, TTL
• Як побудовані HTTP та HTTPS (handshake, headers, cookies, TLS)
• Real-time комунікація: WebSockets, Server-Sent Events (SSE)
• Проблеми WebSockets в розподілених системах

• Проєктування REST API: контракти та правила взаємодії
• Вибір HTTP методів, статусів та обробка помилок
• Сценарії застосування REST API. Плюси та мінуси
• Підходи до версіонування API та backward compatibility
• Документація REST API (OpenAPI / Swagger)

• Коли синхронна інтеграція є правильним вибором
• Порівняння синхронних протоколів: REST, gRPC, GraphQL
• Ризики tight coupling та як їх мінімізувати
• Resilience patterns: Retry, Timeout, Circuit Breaker
• Fallback-стратегії та graceful degradation
• Rate Limiting та Throttling: сценарії застосування

• Роль API Gateway в мікросервісній архітектурі
• Порівняння API Gateway з Reverse Proxy, Backend for Frontend
• Як налаштувати типові політики: authentication, rate limiting, caching
• Порівняння моделей API Key, OAuth 2.0 Client Credentials, Service Principal

• Сценарії застосування асинхронної інтеграції
• Патерни: Point-to-Point, Publish–Subscribe, Request–Reply, Message Routing
• Delivery semantics: At-least-once, At-most-once, Exactly-once
• Проблеми reordered messages та deduplication
• Outbox pattern: навіщо і як імплементувати
• Command vs Event: вплив на архітектуру

• ACID vs BASE: компроміси та реальні кейси
• Типи даних: структуровані, напівструктуровані, неструктуровані
• SQL vs NoSQL: підходи та патерни до моделювання даних
• Blob storage: сценарії використання та обмеження
• Polyglot persistence: приклади поєднання різних типів сховищ в межах однієї системи

• Вертикальне та горизонтальне масштабування БД
• Indexing, SQL tuning, partitioning, replication
• Денормалізація як інструмент продуктивності
• Застосування Optimistic vs Pessimistic locking

• Навіщо потрібен кеш і які проблеми він вирішує
• Рівні кешу: Database, Remote (Redis), In-memory, CDN, Browser
• Cache-aside pattern: імплементація, сценарії застосування
• Проєктування ефективних cache keys

• 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

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

• 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 системах
• JWT: структура, lifecycle, security pitfalls

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