Czym jest System Design i dlaczego jest tak ważny w każdej firmie?

Prowadzenie i rozwijanie firmy bez wsparcia ze strony technologii, dziś wydaje się niemożliwe praktycznie w każdej branży. Oczywiście, jedne korzystają ze wsparcia IT zdecydowanie bardziej niż inne, jednak każdy przedsiębiorca poszukuje dzisiaj sposobów na poprawę efektywności za pomocą rozwiązań technologicznych.

Niezależnie, jak szerokie spektrum technologii jest wykorzystywanych w Twojej firmie, pojęcie system design należy rozumieć choć w niewielkim stopniu. Dlatego właśnie powstał ten artykuł. Po przeczytaniu go zdecydowanie łatwiej będzie Ci obracać się w języku, jakim operują współpracujący z Tobą inżynierowie.

Dlaczego System Design jest tak ważny?

• Spójność: System design pozwala wszystkim na szerokie spojrzenie na Twoje systemy. Dzięki zdefiniowanym zasadom, kolejne projekty utrzymują spójne zasady działania i współpracy.
• Skalowalność: Dobrze przemyślany system design umożliwia łatwą rozbudowę i skalowanie systemów. Modularne podejście i wykorzystanie gotowych komponentów pozwalają na szybkie tworzenie nowych funkcjonalności i rozwijanie istniejących projektów, oszczędzając czas i finanse.
• Łatwość zarządzania i współpracy: Dobrze zorganizowany system design ułatwia zarządzanie projektem i współpracę w zespole. Dzięki jednolitej dokumentacji i zdefiniowanym zasadom, projekt staje się przejrzysty dla wszystkich członków zespołu.

Jak zacząć tworzyć System Design?

1. Analiza istniejących elementów: Zidentyfikuj wspólne wzorce i komponenty w istniejących systemach, które mogą stać się podstawą Twojego system designu.

2. Definiowanie wytycznych projektowych: Określ zasady dotyczące zachowania i działania komponentów, a także wytyczne dotyczące komunikacji.

3. Dokumentacja i szkolenia: Dokumentuj swój system design i udostępnij go zespołowi. Zorganizuj dla nich szkolenie i regularnie edukuj.

4. Monitorowanie i rozwój: Śledź wykorzystanie systemu i zbieraj opinie, by stale go rozwijać i dostosowywać do zmieniających się potrzeb.

Znaczenie Architektury

Wybór architektury systemu ma ogromny wpływ na łatwość rozwoju, skalowalność i jego utrzymanie. Dwie główne koncepcje wykorzystywane w zakresie architektury to:

• Architektura Monolityczna: Gdzie cały system jest zintegrowaną jednostką. Choć może być łatwiejsza w zarządzaniu, może być problematyczna przy skalowaniu.
• Architektura Mikroserwisów: Polega na podziale systemu na mniejsze, niezależne usługi, co umożliwia jego skalowanie.

Kolejkowanie w System Design

Kolejki są niezbędne w asynchronicznym przetwarzaniu danych. Dzięki stworzeniu koncepcji kolejności przetwarzania danych, można łatwo zwiększyć wydajność i skalowalność systemu. Kolejkowanie przesyłanych informacji pozwala na odłączenie procesów produkujących dane od procesów je konsumujących, a to przekłada się na większą niezawodność i elastyczność systemu. Dlatego schemat Twojego systemu powinien zawierać nie tylko koncepcję integracji i procesów, ale również opis priorytetów i kolejkowania informacji.

Przechowywanie Danych

Różne typy baz danych mają znaczący wpływ na wydajność ich przetwarzania i integralność w kontekście całego systemu:

• SQL (relacyjne bazy danych): Idealne dla systemów wymagających wysokiej integralności danych, zapewniają sprawne mechanizmy obsługi zapytań i dobrze opisaną strukturę.
• NoSQL (nierelacyjne bazy danych): Oferują większą elastyczność i skalowalność, co jest szczególnie przydatne w systemach z dużą ilością danych lub wymagających szybkiej adaptacji do zmieniających się wymagań.

Dodatkowym aspektem, który należy rozważyć podczas projektowania systemu, jest sposób normalizacji danych. Wprowadzenie jednolitego systemu przetwarzania danych to prosta droga do efektywnego zarządzania nimi, minimalizacji redundancji i poprawy spójności.

Kwestie Bezpieczeństwa i Zgodności

Bezpieczeństwo danych i systemów jest niezwykle ważne, zwłaszcza w kontekście rosnącej liczby cyberataków. Elementy takie jak uwierzytelnianie i autoryzacja są niezbędne do ochrony dostępu do systemów i danych. A ich opisanie w ramach system design zwiększa łatwość nadzoru i kontroli nad zabezpieczeniami.

CAP Theorem a decyzje w projekcie

Teoria CAP mówi, że w rozproszonych systemach możliwe jest zapewnienie maksymalnie dwóch z trzech aspektów dotyczących sieci, czyli:

• Consistency - Spójność
• Availability - Dostępność
• Partition Tolerance – Tolerancja na rozdzielenie

Oznacza to, że w trakcie procesu system design musimy pochylić się nad problemem podjęcia decyzji, które z tych aspektów są najistotniejsze na danym etapie.

Przykład zastosowania system design

Rozważmy teraz, jakich aspektów może dotykać projektowanie systemu na przykładzie eCommerce:

1. Systemy eCommerce zazwyczaj składają się z wielu komponentów, jak:

• Aplikacja webowa sklepu
• Koszyk zakupowy
• System przetwarzania płatności
• System zarządzania zamówieniami
• System zarządzania magazynem
• System zarządzania informacjami o produktach

2. W tym przypadku wykorzystamy architekturę opartą o serwisy komunikujące się ze sobą. Konieczne będzie unifikacja przesyłanych danych i dbałość o płynność komunikacji.

3. Z uwagi na konieczność sprawnej obsługi danych opracujemy model kolejkowania przesyłanych informacji, aby zapewnić maksymalną płynność.

4. Wybór między bazami danych SQL a NoSQL zależy od potrzeb konkretnego komponentu systemu, np. system zarządzania zamówieniami może wymagać silnej spójności i integralności danych, co jest lepiej realizowane przez bazy SQL.

To oczywiście bardzo prosty opis, ale w pewnym sensie ukazuje istotę system designu, jako sposobu na przemyślaną i spójną technologię w firmie.

Ewolucja i adaptacja

Według mnie system design to proces ciągły. Nie można traktować raz stworzonego planu, jak wyrytego w kamieniu. Ważne jest, aby regularnie monitorować, testować i aktualizować system, aby nadążać za zmieniającymi się wymaganiami i trendami technologicznymi. Natomiast uzyskiwanie informacji od użytkowników i członków zespołu jest kluczowe dla ciągłego ulepszania systemu.

Czy warto inwestować w system design?

System design to nie tylko tworzenie spójnych i skalowalnych projektów cyfrowych, ale także budowanie kompleksowych systemów, które są niezawodne, wydajne i bezpieczne. Im szybciej zaczniesz myśleć o swoim IT, jako połączonych naczyniach, które należy z odpowiednią starannością dobierać, aby ze sobą współpracowały, tym lepiej. W takim przypadku system design jest nie tylko praktycznym narzędziem, ale i strategicznym atutem, przyspieszającym rozwój firmy.