Какие архитектурные принципы обеспечивают горизонтальное масштабирование приложения?

Ответ

Для обеспечения горизонтального масштабирования приложение должно быть спроектировано так, чтобы любой его экземпляр (instance) мог обработать любой запрос пользователя. Это достигается за счет следующих принципов:

  1. Отсутствие состояния (Statelessness) Сервер не должен хранить состояние сессии или пользователя в своей памяти или на локальном диске. Все данные (сессии, файлы) должны храниться во внешних, общих для всех экземпляров, хранилищах (например, Redis, S3, общая база данных).

  2. Внешнее хранилище данных Использование централизованных баз данных (SQL/NoSQL), кэшей (Redis, Memcached) и файловых хранилищ (S3), доступных всем экземплярам приложения.

  3. Идемпотентность операций Повторный вызов API-метода с теми же параметрами не должен приводить к созданию дубликатов или некорректным изменениям данных. Особенно важно для POST, PUT, DELETE запросов.

  4. Асинхронная обработка задач Длительные и ресурсоемкие операции (отправка email, обработка видео) должны выполняться в фоновом режиме с помощью очередей сообщений (RabbitMQ, Kafka) и воркеров (Celery).

  5. Балансировка нагрузки Наличие балансировщика нагрузки (Nginx, HAProxy, AWS ELB) для равномерного распределения входящего трафика между всеми экземплярами приложения.

Соблюдение этих принципов позволяет добавлять новые серверы для увеличения производительности без изменения кода самого приложения.