Проектування системи визначається як процес створення архітектури для різних компонентів, інтерфейсів і модулів системи та надання відповідних даних, корисних для реалізації таких елементів у системах.

Проектування системи — це процес проектування архітектури, компонентів та інтерфейсів системи таким чином, щоб вона відповідала вимогам кінцевого користувача. Системний дизайн для технічних співбесід це те, що не можна ігнорувати! Майже кожен ІТ-гігант Facebook , Amazon , Google , Яблуко або будь-який інший ставить під час співбесіди різні запитання, засновані на концепціях дизайну системи, таких як масштабованість, балансування навантаження, кешування тощо. Цей спеціально розроблений навчальний посібник із системного проектування допоможе вам вивчити та оволодіти концепціями системного проектування найефективнішим способом від основ до просунутого рівня.

Кроки для підходу до цього посібника з проектування системи

1. Розуміти вимоги: Перш ніж розпочати процес проектування, важливо зрозуміти вимоги та обмеження системи. Це включає в себе збір інформації про проблемний простір, вимоги до продуктивності, потреби в масштабованості та проблеми безпеки.
2. Визначте основні компоненти: Визначте основні компоненти системи та те, як вони взаємодіють один з одним. Це включає визначення взаємозв’язків між різними компонентами та їхнього внеску в загальну функціональність системи.
3. Виберіть відповідну технологію: Виходячи з вимог і компонентів, виберіть відповідну технологію для впровадження системи. Це може включати вибір апаратних і програмних платформ, баз даних, мов програмування та інструментів.
4. Визначте інтерфейс: Визначте інтерфейс між різними компонентами системи, включаючи API, протоколи та формати даних.
5. Спроектуйте модель даних: Спроектуйте модель даних для системи, включаючи схему бази даних, структуру файлів даних і потік даних між компонентами.
6. Зверніть увагу на масштабованість і продуктивність: Розглянемо масштабованість і наслідки дизайну, включаючи такі фактори, як балансування навантаження, кешування та оптимізація бази даних.
7. Випробуйте та перевірте дизайн: Перевірте дизайн, протестувавши систему з реалістичними даними та варіантами використання, і за потреби внесіть зміни для вирішення будь-яких проблем, що виникають.
8. Розгорнути та підтримувати систему: Нарешті, розгорніть систему та обслуговуйте її з часом, включаючи виправлення помилок, оновлення компонентів і додавання нових функцій за потреби.

Дотримуючись цих кроків і постійно вдосконалюючи свій підхід, ви можете розробити надійні та ефективні проекти систем, які відповідають як технічним вимогам, так і очікуванням користувачів. Для тих, хто хоче глибше заглибитися та отримати конкурентну перевагу, наш Курс системного проектування забезпечує структурований шлях до оволодіння цими основними навичками.

Важливо пам’ятати, що проектування системи — це повторюваний процес, і проект може змінюватися в міру збору нової інформації та зміни вимог. Крім того, важливо ефективно донести дизайн до всіх зацікавлених сторін, включаючи розробників, користувачів і зацікавлених сторін, щоб переконатися, що система відповідає їхнім потребам і очікуванням.

Основи системного проектування

• Що таке проектування системи?
• Функціональні та нефункціональні вимоги
• Які компоненти проектування системи?
• Життєвий цикл проектування системи | SDLC (дизайн)
• Структурований аналіз і структурований дизайн (SA/SD)
• Стратегія проектування системи
• Шардинг бази даних – Концепція інтерв’ю щодо дизайну системи
• Дизайн системи – горизонтальне та вертикальне масштабування
• Балансування навантаження в проектуванні системи
• Маршрутизація запитів через Load Balancer
• Затримка та пропускна здатність у проектуванні системи
• Об'єктно-орієнтований аналіз і проектування
• Різниця між структурованим та об'єктно-орієнтованим аналізом

Масштабованість у проектуванні системи

• Що таке масштабованість і як її досягти? Дізнайтеся про дизайн системи
• Який підхід до масштабованості підходить для нашої програми? | Проектування системи
• Основні вузькі місця, які шкодять масштабованості програми | Проектування системи

Бази даних у проектуванні систем

• Яку базу даних вибрати при проектуванні системи – SQL або NoSQL
• Системи зберігання файлів і баз даних у системному проектуванні
• Реплікація бази даних у проектуванні системи
• Зберігання блоків, об'єктів і файлів
• Процес нормалізації в СУБД
• Денормалізація в базах даних

Дизайн високого рівня (HLD)

• Що таке дизайн високого рівня? Дізнайтеся про дизайн системи
• Наявність у System Design
• Послідовність у проектуванні системи
• Надійність у проектуванні системи
• Теорема CAP
• Різниця між процесом і потоком
• Різниця між паралельністю та паралелізмом
• Балансувальник навантаження
• Послідовне хешування
• Мережа доставки вмісту (CDN) у проектуванні системи
• Кешування в проектуванні системи
• Політика виселення кешу
• Черги повідомлень
• Комунікаційні протоколи в проектуванні системи
• Мережеві протоколи та проксі в проектуванні системи
• Уніфікована мова моделювання (UML)

Дизайн низького рівня (LLD)

• Що таке низькорівневий дизайн або LLD
• Структури даних і алгоритми проектування системи
• Архітектура, керована подіями
• Різниця між автентифікацією та авторизацією
• Що таке API Gateway
• Що таке шифрування даних?
• Шаблони проектування
• Методи оптимізації коду
• Модульне тестування
• Інтеграційне тестування
• CI/CD: безперервна інтеграція та безперервна доставка
• Вступ до модульності та інтерфейсів у проектуванні системи
• Методи розподілу даних у проектуванні системи
• Діаграми класів | UML

Тестування та забезпечення якості в проектуванні системи

• Види тестування ПЗ
• Гарантія якості програмного забезпечення
• Тестування безпеки
• Основні заходи безпеки при проектуванні системи

Запитання та відповіді на співбесіді щодо проектування системи

• 10 найпопулярніших запитань і відповідей на співбесіді з дизайном системи
• Найпоширеніші проблеми/питання на співбесіді з дизайном системи
• Дизайн системи – Служба скорочення URL-адрес
• Дизайн Dropbox – запитання для співбесіди щодо дизайну системи
• Дизайн Twitter – Питання для співбесіди щодо дизайну системи
• Дизайн системи Netflix – повна архітектура
• Системний дизайн програми Uber – архітектура системи Uber
• Design BookMyShow – Питання для співбесіди щодо дизайну системи
• Розробка Facebook Messenger | Інтерв'ю з проектування системи
• Розробка месенджера Whatsapp | Проектування системи
• Дизайн Instagram | Проектування системи

Поради

• Як зламати дизайн системи на співбесіді?
• 5 порад щодо зламу низькорівневого дизайну системи Інтерв’ю
• 5 поширених концепцій проектування системи для підготовки до співбесіди
• 6 кроків підходу до питань об’єктно-орієнтованого дизайну під час співбесіди

Переваги системного дизайну

1. Краще розуміння вимог: Проектування системи допомагає прояснити вимоги та обмеження системи, що може привести до кращого розуміння проблемного простору.
2. Покращена ефективність: Розробляючи систему з відповідною технологією та оптимізованими структурами даних, проектування системи може покращити ефективність і продуктивність системи.
3. Краща масштабованість: Проектування системи може допомогти гарантувати, що система є масштабованою та може відповідати майбутньому зростанню та мінливим вимогам.
4. Покращена ремонтопридатність: Визначаючи чіткі інтерфейси та моделі даних, проектування системи може покращити зручність обслуговування системи та полегшити її оновлення та модифікацію з часом.
5. Краще спілкування: Проектування системи допомагає повідомити проект системи зацікавленим сторонам, включаючи розробників і користувачів, що може допомогти переконатися, що система відповідає їхнім потребам і очікуванням.

Недоліки проектування системи

1. трудомісткі: Процес проектування системи може зайняти багато часу, особливо для великих і складних систем.
2. Вартість: Проектування системи може бути дорогим, особливо якщо воно передбачає значні дослідження, створення прототипів і тестування.
3. Вимагає досвіду: Проектування системи вимагає значного обсягу технічних знань, включаючи знання апаратного забезпечення, програмного забезпечення, баз даних і структур даних.
4. Обмежена гнучкість: Після того, як проект системи завершено, може бути важко внести зміни в проект, особливо якщо проект уже реалізовано та розгорнуто.

Довідники

• Шаблони проектування: Елементи багаторазового об’єктно-орієнтованого програмного забезпечення Еріха Гамми, Річарда Хелма, Ральфа Джонсона та Джона Влісайдса
• Дизайн повсякденних речей Дона Нормана
• Системний аналіз і проектування Алан Денніс і Барбара Хейлі Віксом
• Чиста архітектура: Посібник майстра зі структури та дизайну програмного забезпечення, Роберт С. Мартін
• Архітектура програмного забезпечення на практиці Лен Басс, Пол Клементс і Рік Казман

Деякі інші важливі посібники:

• Підручник DSA
• Дорожня карта розробки програмного забезпечення
• Дорожня карта, як стати менеджером із продуктів
• Вивчіть SAP
• Вивчіть SEO