最新システム設計入門 - システム設計 01

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序文

システム・デザインは、私が以前から慣れ親しみたいと思っていたものであり、面接の準備のために多くの時間を費やしてきたものでもある。そのため、2024年はシステム設計について学び、記録することに時間を費やすことにした。システム設計に興味を持つ読者の助けになるような、わかりやすい連載記事を作りたいと思っている。

システム設計とは何か?

システム設計とは、様々なシステムコンポーネント、API、データモデルを定義し、一定の機能要件を持つ大規模システムを完成させるためにシステムを統合するプロセスである。Youtubeのような動画放送プラットフォームを例にとると、大量の動画データをいかに効率的に保存・転送するかだけでなく、並行性の高いユーザー要件をいかにサポートするか、システムの安定性とスケーラビリティをいかに確保するかも考慮する必要がある。

システム設計の難しさは、インターネット技術、並列処理技術、分散システムの原理、データベース管理、ソフトウェア開発プロセスなど(ただし、これらに限定されるものではない)、幅広い知識領域が関わっていることである。これらの知識を組み合わせることで、設計者はスケーラブルでフォールトトレラントな大規模かつ安定したシステムを構築することができる。分散型システムは特に複雑ですが、関連する仕様とシステム設計の知識があれば、この複雑さをうまく管理し、システムの目標を効果的に達成することができます。

システム設計は通常、信頼性、有効性、保守性という特性を中心に展開される:

信頼できる

信頼性の高いシステムは、エラーや故障、クラッシュに直面しても稼働し続けることができる。

効果的

有効性とは、システムがすべてのビジネスニーズとユーザーの期待を満たすことを意味する。

維持可能

保守性は、システムが管理しやすく、新機能の追加を容易にするために柔軟に拡張または縮小できることを保証する。

システム・コンポーネント(ビルディング・ブロック)

私たちは通常、異なるシステム設計コンポーネントを分離し、異なる機能のためにそれらを組み合わせてソフトウェアシステムを構築する。例えば、ロードバランサーやデータベースなどである。このようにコンポーネントを分離する利点は、問題に集中し、要件を満たすソフトウェア・システムを構築するために必要なコンポーネントは何かを考えることができることだ。また、トラフィックや規模の面でシステムを拡張する必要がある場合、各コンポーネントを詳細に検討することができる。

誰がこの連載に当てはまるのか?

本シリーズは以下の読者を対象としており、プログラムやソフトウェアにまったく触れたことのない方にもお勧めする。 Instagram 1つ目は、このソフトでできることの基本を示したグラフィック。

ソフトウェア開発者

システム設計は通常、シニアエンジニア、アーキテクト、チーフエンジニアの面接テーマです。システム設計の出題範囲は非常に広く、フロントエンドエンジニア、バックエンドエンジニア、フルエンドエンジニア、保守エンジニアに関わらず、ソフトウェアシステム内の特定の領域を担当します。そのため、ソフトウェアシステムをより包括的に理解したければ、システム設計を理解する必要があります。

システム設計研修生

システム設計は興味深いトピックであり、システム設計を学ぶ過程で、ソフトウェア技術の分野をより深く学ぶことができます。また、大企業がどのようにゼロからソフトウェア・システムを設計・構築し、時間をかけてスケールアップしていくのかを、実例を交えて学ぶことができます。

面接準備者

前述したように、システム設計は多くの技術系企業でシニアエンジニア、アーキテクト、チーフエンジニアの面接テーマとなっているため、技術系企業の面接を控えているソフトウェアエンジニアにとって、システム設計は面接で重要な位置を占めることが多い。システム設計を学ぶことで、面接の準備をよりしっかりと行うことができ、面接に合格する可能性を高めることができます。

を説明する一連の記事を期待している

このシリーズは、システム設計の概念、システム設計の構成要素、システム設計の問題といういくつかのパートに分かれています:

デザインコンセプト

実際にシステム設計を語る前に、CAPの共通理論、システムトラフィックの計算方法、システム設計の抽象化の概念など、システム設計の概念や理論を説明する必要があります。このような前置きがあって初めて、読者はなぜシステム設計が生まれたのかを理解することができるのです。

システム設計要素(ビルディング・ブロック)

システム設計コンポーネント」の章では、一般的なシステム設計コンポーネントについて説明します。システム設計の基本的な構成要素を含め、各構成要素については、数回に分けて詳しく説明します。この章では、さまざまなシステム設計コンポーネントについて詳しく説明するだけでなく、ソフトウェア・アプリケーションについても説明します。

システム設計の問題

このセクションは本シリーズの中核をなすもので、実際のシステム設計の問題を解くことに焦点を当てています。データ処理からユーザー・インターフェース・デザインまで、幅広いトピックをカバーするさまざまなソフトウェア設計問題が数多く提供され、解説されている。これらの問題を通して、読者は理論的な知識を実社会の状況に適用し、拡張性、効率性、信頼性の高いシステムを設計する方法を学ぶことができます。

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