Qu'est-ce que la disponibilité et la fiabilité dans la conception de systèmes ?

Question

Accepted Answer

**Availability** (le système est opérationnel et accessible) et **reliability** (le système fonctionne correctement) sont des exigences non-fonctionnelles clés. Les atteindre implique la redondance, la tolérance aux pannes, l'élimination des points de défaillance unique et la gestion gracieuse des pannes.

## Disponibilité vs fiabilité

```text
AVAILABILITY → the system is UP and responsive (accessible when needed):
  → measured as uptime % ("nines": 99.9% = ~8.7h/year down; 99.99% = ~52min/year)
RELIABILITY → the system works CORRECTLY (does what it should, without failures/errors):
  → related but distinct (a system can be up but returning wrong results — available but
    unreliable)
→ both matter: users need the system available AND working correctly.
```

## Atteindre une haute disponibilité

```text
✓ REDUNDANCY → multiple instances/copies → no single point of failure (if one fails,
  others serve) — the core principle
✓ Spread across AVAILABILITY ZONES / regions → survive data center/region failures
✓ FAILOVER → automatically switch to backups when something fails
✓ LOAD BALANCING + health checks → route around failed instances
✓ Database replication; eliminate SINGLE POINTS OF FAILURE everywhere
```

## Construire des systèmes fiables

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✓ Design for FAILURE → assume things WILL fail; handle it gracefully (failures are normal
  at scale)
✓ FAULT TOLERANCE → continue working despite component failures (retries, fallbacks,
  circuit breakers, graceful degradation)
✓ MONITORING → detect issues; backups/recovery for data; test failure scenarios
✓ Avoid CASCADING failures (one failure triggering others) → isolation, timeouts
```

## Pourquoi c'est important

Comprendre la disponibilité et la fiabilité est fondamental car ce sont des **exigences non-fonctionnelles clés pour les systèmes en production**, il est donc essentiel de concevoir en fonction de celles-ci. **Availability** (le système étant opérationnel et accessible, mesuré en "neuf" de disponibilité) et **reliability** (le système fonctionnant correctement) sont cruciales car les utilisateurs ont besoin de systèmes à la fois accessibles et fonctionnant correctement — et comprendre la distinction (un système peut être disponible mais non fiable s'il est opérationnel mais retourne de mauvais résultats) clarifie ces préoccupations liées mais distinctes.

Comprendre comment **atteindre une haute disponibilité** est central : **redundancy** (plusieurs instances pour qu'il n'y ait pas de point de défaillance unique — le principe fondamental), répartition sur les zones/régions de disponibilité (survivre aux défaillances des centres de données), **failover** (basculer automatiquement vers des sauvegardes), équilibrage de charge avec vérifications de santé, et **éliminer les points de défaillance unique** partout — ce sont les techniques fondamentales pour maintenir les systèmes opérationnels malgré les pannes.

Comprendre comment **construire des systèmes fiables** — **concevoir pour la défaillance** (supposer que les choses vont échouer et le gérer gracieusement, car les pannes sont normales à grande échelle — une mentalité clé), **fault tolerance** (continuer malgré les défaillances de composants via les tentatives, les secours, les disjoncteurs et la dégradation gracieuse), la surveillance, les sauvegardes et l'évitement des pannes en cascade — reflète la résilience nécessaire pour la production.

L'insight clé est qu'à grande échelle, les pannes sont inévitables, donc les systèmes doivent être conçus pour les tolérer (par la redondance et la tolérance aux pannes) plutôt que de supposer que tout fonctionne.

Puisque la disponibilité et la fiabilité sont essentielles pour les systèmes en production (les utilisateurs en ont besoin pour qu'ils soient opérationnels et fonctionnent correctement) et que les atteindre nécessite de la redondance, de la tolérance aux pannes et une conception pour la défaillance, et puisque comprendre ces concepts et techniques est fondamental pour la conception de systèmes, comprendre la disponibilité et la fiabilité est une connaissance essentielle et fondamentale en conception de systèmes — des exigences non-fonctionnelles clés que les systèmes en production doivent satisfaire, centrale pour concevoir des systèmes résilients par la redondance et la tolérance aux pannes, et reflétant la mentalité de conception pour la défaillance essentielle pour construire des systèmes qui restent opérationnels et fonctionnent correctement à grande échelle.