सिस्टम डिজाइनमध्ये उपलब्धता आणि विश्वसनीयता म्हणजे काय?

Question

Accepted Answer

**उपलब्धता** (सिस्टम चालू आणि अ‍ॅक्सेसयोग्य आहे) आणि **विश्वसनीयता** (सिस्टम योग्यरित्या काम करते) हे मुख्य गैर-कार्यात्मक आवश्यकता आहेत. त्यांना प्राप्त करण्यामध्ये रिडंडेन्सी, फॉल्ट टॉलरन्स, एकल अपयशाचे बिंदू दूर करणे आणि अपयशांना शालीनपणे हाताळणे समाविष्ट आहे.

## उपलब्धता विरुद्ध विश्वसनीयता

```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.
```

## उच्च उपलब्धता प्राप्त करणे

```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
```

## विश्वसनीय सिस्टम तयार करणे

```text
✓ 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
```

## महत्व

उपलब्धता आणि विश्वसनीयता समजणे हे मूलभूत आहे कारण ते **उत्पादन प्रणालीसाठी मुख्य गैर-कार्यात्मक आवश्यकता आहेत**, त्यामुळे त्यांच्यासाठी डिजाइन करणे आवश्यक सिस्टम-डिजाइन ज्ञान आहे. **उपलब्धता** (सिस्टम चालू आणि अ‍ॅक्सेसयोग्य असणे, अपटाइम "नाइन्स"मध्ये मापले जाते) आणि **विश्वसनीयता** (सिस्टम योग्यरित्या काम करते) महत्वाचे आहेत कारण वापरकर्त्यांना असे प्रणाली आवश्यक आहेत जी अ‍ॅक्सेसयोग्य आणि योग्यरित्या कार्यरत दोन्ही असतात — आणि फरक समजून घेणे (सिस्टम उपलब्ध असू शकते परंतु विश्वसनीय नसू शकते जर ते चालू असले तरी चुकीचे परिणाम परत करत असले) या संबंधित परंतु वेगवेगळ्या समस्यांना स्पष्ट करते.

**उच्च उपलब्धता प्राप्त करणे** समजून घेणे हे केंद्रीय आहे: **रिडंडेन्सी** (अनेक उदाहरणे जेणेकरून एकल अपयशाचा बिंदू नसेल — मूल तत्त्व), उपलब्धता क्षेत्र/क्षेत्रांमध्ये पसरणे (डेटा सेंटर अपयशांमधून जगणे), **फेलओव्हर** (यांत्रिकरित्या व्यावहारिकदर्शकांकडे स्विच करणे), आरोग्य तपासण्या सह लोड संतुलन, आणि **सर्वत्र एकल अपयशाचे बिंदू दूर करणे** — हे प्रणाली अपयशांमधून चालू ठेवण्यासाठी मूलभूत तंत्र आहेत.

**विश्वसनीय प्रणाली तयार करणे** समजून घेणे — **अपयशांच्या लिए डिजाइन करणे** (असे गृहीत धरणे की गोष्टी अपयश पावतील आणि शालीनपणे त्याचा सामना करणे, कारण अपयश स्केलमध्ये सामान्य आहे — एक मुख्य मानसिकता), **फॉल्ट टॉलरन्स** (रिट्राई, फॉलब्याक, सर्किट ब्रेकर्स, आणि शालीन क्षमतेतून घटणे याद्वारे घटक अपयशांमधून सुरू ठेवणे), निरीक्षण, बॅकअप, आणि कॅस्केडिंग अपयशांचा परिहार — हे उत्पादनासाठी आवश्यक लचकपणा प्रतिबिंबित करते.

मुख्य अंतर्दृष्टी अशी आहे की स्केलमध्ये, अपयश अपरिहार्य आहे, त्यामुळे प्रणाली सर्व काही कार्य करते असे गृहीत धरण्याऐवजी (रिडंडेन्सी आणि फॉल्ट टॉलरन्स द्वारे) त्यांना सहन करण्यासाठी डिजाइन केलेली असावी.

उपलब्धता आणि विश्वसनीयता उत्पादन प्रणालीसाठी आवश्यक असल्यामुळे (वापरकर्त्यांना त्यांची गरज असते चालू आणि योग्यरित्या कार्य करणे) आणि त्यांची प्राप्ती रिडंडेन्सी, फॉल्ट टॉलरन्स, आणि अपयशासाठी डिजाइन करणे आवश्यक आहे, आणि या संकल्पना आणि तंत्र समजून घेणे सिस्टम डिजाइनसाठी मूलभूत असल्यामुळे, उपलब्धता आणि विश्वसनीयता समजून घेणे आवश्यक, मूलभूत सिस्टम-डिजाइन ज्ञान आहे — उत्पादन प्रणाली पूर्ण केल्या पाहिजेत असे मुख्य गैर-कार्यात्मक आवश्यकता, रिडंडेन्सी आणि फॉल्ट टॉलरन्स द्वारे लचकदार प्रणाली डिजाइन करण्यास केंद्रीय, आणि उत्पादन-स्तरावर प्रणाली चालू आणि योग्यरित्या कार्य करणेसाठी आवश्यक डिजाइन-अपयश मानसिकता प्रतिबिंबित करते.