掌握构建可扩展网络系统的基本概念 | System Design Building Blocks
掌握构建可扩展网络系统的基本概念,为系统设计面试做好准备
你将会学到的
- 了解系统设计的基本原则及其在构建可扩展 Web 应用程序中的作用。
- 培养关键系统组件方面的专业知识,包括数据库、负载平衡器和缓存。
- 了解如何应用扩展技术(例如分片、复制和负载平衡)来提高 Web 应用程序性能。
- 了解 CAP 定理及其对系统设计的影响,以及如何设计一致、可用和分区容错的系统。
- 掌握设计速率限制器、唯一 ID 生成器和其他关键系统组件的技术。
- 通过掌握基础系统设计概念和技术,为系统设计面试和其他技术评估做准备。
- 了解 Web 系统设计的最新趋势和进步。
要求
- 对系统架构的基本了解:您应该对系统架构以及组件如何在 Web 应用程序中相互交互有基本的了解。
- 计算机网络和协议,例如 TCP/IP、HTTP 和 DNS。熟悉数据库:学生应该熟悉数据库并对关系数据库概念(例如表、行和列)有基本的了解。
- 熟悉云技术:学生应该对亚马逊网络服务 (AWS) 或 Microsoft Azure 等云技术有基本的了解。
- 学习意愿:课程涵盖大量材料,学生应该愿意投入时间和精力来学习和实践课程中涵盖的概念。
说明
本课程旨在全面了解系统设计的关键构建块。该课程将涵盖各种主题,例如基本 Web 架构、数据库设计、复制、分片、负载平衡、缓存、CAP 定理、后端估计、消息队列、一致性哈希、键值存储、系统设计面试模板、速率限制器和唯一 ID 生成器。
本课程将从介绍基本的网络架构开始,包括客户端-服务器模型、HTTP 协议和网络服务器。学生将了解 Web 应用程序的各种组件,例如前端、后端和数据库,以及它们如何相互交互。
然后,该课程将深入研究数据库设计,包括数据建模、规范化和非规范化等主题。学生还将学习数据库复制、分片以及如何水平和垂直扩展数据库。
接下来,学生将探索负载平衡和缓存,它们是高流量 Web 应用程序的基本组件。他们将学习负载平衡器和不同的缓存策略,包括内容分发网络 (CDN)。
该课程还将涵盖 CAP 定理,这是分布式系统的基本原理。学生将了解分布式系统中一致性、可用性和分区容错性之间的权衡。
然后,学生将深入研究后端估算,这是系统设计的一个重要方面。他们将学习估算处理给定流量所需的服务器数量的技术。
该课程还将涵盖消息队列以及如何使用它们来解耦系统的不同部分。学生将了解消息队列的优势以及如何使用它们来处理大量数据。
接下来,学生将探索一致性哈希,这是一种用于跨多个服务器分区数据的技术。学生将了解一致性哈希的优势以及如何使用它来处理大量数据。
本课程还将涵盖键值存储,即以键值格式存储数据的数据库。学生将了解键值存储的优势以及它们如何用于存储大量数据。
此外,该课程将为学生提供一个模板来进行系统设计面试。他们将了解系统设计面试的关键组成部分以及如何准备面试。
最后,本课程将介绍速率限制器和唯一 ID 生成器,它们是可扩展系统的重要组成部分。学生将了解不同的速率限制策略以及如何在分布式系统中生成唯一 ID。
总的来说,本课程将使学生全面了解系统设计的关键构建块,这对任何对构建可扩展的 Web 应用程序感兴趣的人都非常有用。
此课程面向哪些人:
- 软件开发人员:本课程非常适合想要学习如何设计可扩展且健壮的 Web 应用程序的软件开发人员。
- 系统架构师:本课程也适合希望提高系统设计技能并学习设计高性能和容错系统的最佳实践的系统架构师。
- 技术经理:本课程对于希望了解系统设计基础知识并能够与其开发团队进行有效沟通的技术经理很有用。
- 计算机科学学生:对于想要了解系统设计和准备系统设计面试问题的计算机科学学生来说,本课程可能是宝贵的资源。
- 任何对系统设计感兴趣的人:本课程也适合任何对学习系统设计感兴趣并希望提高这方面技术技能的人。
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