Cours de conception de systèmes

Leçon 1 • Recueil et cadrage des exigences

Couvre les techniques d'extraction et de priorisation des exigences avant la conception. Établit le lien entre un cadrage clair et de meilleures décisions architecturales.

Leçon 2 • Estimation par calculs approximatifs

Enseigne l'estimation quantitative rapide de la charge, du stockage et de la bande passante. Ancre les décisions de conception dans des chiffres réalistes dès le départ.

Leçon 3 • Qu'est-ce que la conception de systèmes ?

Définit la conception de systèmes comme le processus de définition de l'architecture, des composants et du flux de données. Établit le vocabulaire utilisé tout au long du cours.

Leçon 1 • Communication synchrone vs. asynchrone

Compare les modèles requête-réponse et ceux pilotés par les événements. Établit le lien entre le style de communication et les compromis en matière de latence et de couplage.

Leçon 2 • Fondamentaux d'Internet et des protocoles

Passe en revue TCP/IP, DNS et HTTP comme la colonne vertébrale de la communication distribuée. Fournit le contexte pour les choix de conception de plus haut niveau.

Leçon 3 • Modèles de conception d'API

Compare REST, GraphQL et RPC comme principaux paradigmes d'API. Guide la sélection en fonction des besoins des clients et des contraintes du système.

Leçon 1 • Catégories de bases de données NoSQL

Passe en revue les magasins clé-valeur, document, famille de colonnes et de graphes. Associe chaque catégorie à des cas d'usage appropriés.

Leçon 2 • Sélection du moteur de stockage

Fournit un cadre décisionnel pour choisir entre des magasins relationnels, NoSQL et spécialisés. Renforce le raisonnement sur les compromis abordé dans les sections précédentes.

Leçon 3 • Fondamentaux des bases de données relationnelles

Couvre les propriétés ACID, la normalisation et l'indexation dans les bases de données relationnelles. Ancre les comparaisons ultérieures avec les alternatives NoSQL.

Leçon 4 • Théorème CAP et modèles de cohérence

Explique le théorème CAP et ses implications pratiques pour le stockage distribué. Introduit le spectre de la cohérence, de la cohérence éventuelle à la cohérence forte.

Leçon 1 • Modèles de cohérence du cache

Examine les modèles de cache-aside, write-through, write-behind et read-through. Associe chaque modèle à des compromis en matière de cohérence et de performance.

Leçon 2 • Couches de mise en cache et placement

Couvre les caches côté client, CDN, applicatif et de base de données. Montre comment le placement de la couche affecte la latence et la cohérence.

Leçon 3 • Fondamentaux de la mise en cache

Définit les hits, misses, politiques d'éviction et TTL du cache. Établit l'impact de la mise en cache sur les performances dans les systèmes distribués.

Leçon 1 • Passage à l'échelle vertical vs. horizontal

Compare le passage à l'échelle du matériel avec le passage à l'échelle par instances. Établit quand chaque approche est appropriée et ses implications de coût.

Leçon 2 • Mise à l'échelle automatique et élasticité

Enseigne la mise à l'échelle automatique réactive et prédictive basée sur des métriques. Prépare les étudiants à concevoir des architectures élastiques rentables.

Leçon 3 • Limitation du débit et régulation

Introduit les algorithmes du seau à jetons, du seau qui fuit et de la fenêtre glissante. Protège les ressources du système contre la surcharge et les abus.

Leçon 4 • Stratégies d'équilibrage de charge

Couvre les algorithmes round-robin, moindre connexions et hachage cohérent. Établit le lien entre le choix de l'algorithme, les modèles de trafic et les exigences de session.

Leçon 1 • Reprise après sinistre et sauvegarde

Couvre le RTO, le RPO, les stratégies de sauvegarde et le basculement multi-région. Prépare les étudiants à concevoir des systèmes qui survivent à des défaillances catastrophiques.

Leçon 2 • Réplication et consensus

Explique la réplication leader-suiveur et les algorithmes de consensus pour l'accord. Établit le lien entre la stratégie de réplication et les objectifs de cohérence et de disponibilité.

Leçon 3 • Idempotence et sémantique de traitement unique garanti

Aborde les requêtes en double et les garanties de distribution de messages. Assure l'exactitude en présence de tentatives et de défaillances réseau.

Leçon 4 • Modèles de tolérance aux pannes

Enseigne les disjoncteurs, les tentatives, les délais d'attente et les cloisons étanches. Équipe les étudiants pour prévenir les défaillances en cascade dans les services distribués.

Leçon 1 • Découverte et enregistrement de services

Explique les modèles de découverte côté client et côté serveur pour la localisation dynamique des services. Permet un routage résilient dans des environnements élastiques.

Leçon 2 • Principes de décomposition des services

Applique la conception pilotée par le domaine et les contextes délimités pour définir les limites des services. Réduit le couplage tout en maximisant la cohésion.

Leçon 3 • Gestion des données distribuées

Aborde le modèle Saga, la validation en deux phases et la cohérence éventuelle entre les services. Résout les défis des transactions distribuées.

Leçon 4 • Communication inter-services

Couvre la communication synchrone REST/gRPC et la communication asynchrone pilotée par les événements entre les services. Établit le lien avec les compromis en matière de latence et de couplage.

Leçon 1 • Conception d'un système de chat en temps réel

Construit une architecture de chat utilisant WebSockets, files d'attente de messages et détection de présence. Synthétise les chapitres sur la mise en réseau, le stockage et la passation à l'échelle.

Leçon 2 • Conception d'un raccourcisseur d'URL

Parcourt la conception complète d'un raccourcisseur d'URL couvrant le hachage, le stockage et la redirection. Renforce l'estimation, la mise en cache et la sélection de la base de données.

Leçon 3 • Cadre d'entretien de conception

Fournit une approche structurée pour cadrer, estimer et présenter des conceptions de systèmes. Renforce la confiance et la cohérence lors des sessions de conception.

Leçon 4 • Conception d'un système de stockage de fichiers distribué

Conçoit un système de stockage de fichiers à grande échelle avec fragmentation, métadonnées et réplication. Applique les concepts de systèmes distribués au stockage d'objets binaires.

Leçon 5 • Conception d'un système de fil d'actualité social

Couvre la diffusion à l'écriture vs. la diffusion à la lecture pour la génération de fils d'actualité. Intègre les sous-systèmes de mise en cache, de classement et de notification.