系统设计是设计系统的体系结构，组件和接口，使其满足最终用户要求的过程。
它是工程学的一个广泛领域，包括各种概念和原理，可帮助您设计可扩展的系统。在各种技术公司的SDE 2和SDE 3职位面试回合中，都对这些概念提出了广泛的要求。这些高级职位要求您更好地了解如何解决特定的设计问题，在系统上的流量超过预期时如何响应，如何设计系统的数据库等等。在考虑可伸缩性，可靠性，可用性和可维护性时，必须仔细考虑所有这些决定。我们将在本文中介绍所有这些术语。
在开始讨论术语之前，我们需要清除一些事情。当您遇到系统设计问题时，应该以计划的方式解决它。最初，问题可能看起来很大，并且人们很容易对如何开始解决问题感到困惑。而且，在设计系统时没有固定的解决方案。有多种方法可以达到解决方案。
因此，让我们讨论一个人应该如何开始解决面试中给出的设计问题。
处理设计问题
- 解决问题：收到设计问题后，请开始将其分解为小组件。这些组件可以是您需要在系统中实现的服务或功能。最初，要设计的系统可以具有大量功能，如果是面试，则不希望您设计所有东西。向面试官询问您计划在系统中添加的功能。您还有什么要放的吗?有什么功能吗?有服务吗? … 问！
- 交流您的想法：与面试官良好地交流。在设计系统时，请让他处于循环中。大声讨论您的过程。尝试通过流程图和图表在白板上清楚地展示您的设计。向面试官描述您的想法，计划如何解决可伸缩性问题，如何设计数据库以及其他许多方面。
- 假设意义：请一些合理的假设，而你正在设计的系统。假设您必须假设系统每天将处理的请求数，一个月内进行的数据库调用数或缓存系统的效率。这些是您在设计时需要假设的一些数字。尝试使这些数字尽可能合理。用一些可靠的事实和数据来支持您的假设。
现在我们知道了如何解决设计问题。但是，为了成功进行面试或成功构建可扩展的系统，我们需要确保我们的系统可靠，可用，可扩展且可维护。因此，从长远来看，我们应该了解这些术语是什么以及它们如何影响我们的系统。 
系统设计的可靠性–
当系统可以满足最终用户需求时，它就是可靠的。在设计系统时，您应该计划在系统中实现一组功能和服务。如果您的系统可以提供所有这些功能而又不会磨损，则可以认为您的系统是可靠的。
容错系统可以是即使出现故障也可以继续可靠运行的系统。故障是在系统的特定组件中出现的错误。故障的发生并不能保证系统故障。
故障是系统无法按预期运行时的状态。它不再能够为最终用户提供某些服务。
系统设计中的可用性–
可用性是旨在确保商定的运营绩效水平(也称为正常运行时间)的系统的特征。对于系统而言，确保高可用性以服务用户的请求至关重要。
可用性的程度因系统而异。假设您正在设计一个社交媒体应用程序，那么就不需要太多的可用性了。可以容忍几秒钟的延迟。延迟5到10秒才能在Instagram上查看您最喜欢的名人的帖子将不是什么大问题。但是，如果要为医院，数据中心或银行系统设计系统，则应确保系统高度可用。因为服务的延迟会导致巨大的损失。
为了确保系统的可用性，应遵循多种原则：
- 您的系统不应有单点故障。基本上，您的系统不应依赖单个服务来处理其所有请求。因为当该服务失败时，您的整个系统可能会受到威胁，最终变得不可用。
- 检测故障并在那时解决它。
系统设计的可伸缩性–
可伸缩性是指系统应对不断增加的负载的能力。在设计系统时，应牢记它所承受的负载。据说如果必须为负载X设计系统，则应该计划将其设计为10X并将其测试为100X 。在某些情况下，您的系统可能会承受越来越大的负载。假设您正在设计一个电子商务应用程序，那么可以预期在Flash Sale期间或新产品上市销售时负载会激增。在这种情况下，您的系统应该足够聪明，可以有效地处理不断增加的负载，并使其具有可扩展性。
为了确保可伸缩性，您应该能够计算系统将承受的负载。有多种因素描述系统上的负载：
- 每天进入系统进行处理的请求数
- 从系统发出的数据库调用数
- 对系统的高速缓存命中或未命中请求的数量
- 当前在系统上处于活动状态的用户