Проект по NoSQL

В рамках данного проекта необходимо реализовать масштабируемую архитектуру на основе NoSQL-хранилища. Основное внимание уделить особенностям построения отказоустойчивой кластерной инфраструктуры, механизмам репликации и шардинга, а также возможностям интеграции решения в инфраструктуру с высокими требованиями к доступности и горизонтальному масштабированию. Документ должен содержать как технические детали реализации, так и обзор прикладных сценариев использования.

1. Архитектура
1.1 Архитектурная схема и описание
Представлена схема текущей архитектуры решения с пояснениями по ключевым компонентам.
1.2 Особенности конфигурации

• 1.2.1 Теорема CAP
  Анализ компромиссов между доступностью, консистентностью и устойчивостью к разделению.

• 1.2.2 Кластер
  Описание логики кластеризации и целей выбранной конфигурации.

• 1.2.3 Узлы
  Обоснование числа узлов и их роли в обеспечении отказоустойчивости.

• 1.2.4 Шардинг
  Подход к горизонтальному распределению данных и логике сегментации.

• 1.2.5 Репликация
  Механизмы резервирования и синхронной/асинхронной репликации.

• 1.2.6 Сохранение данных
  Работа с долговременным хранением и обеспечением целостности при сбоях.

• 1.2.7 Распределение данных
  Обзор алгоритмов маршрутизации данных и взаимодействия между узлами.

• 1.2.8 Безопасность
  Аспекты авторизации, аутентификации и защиты периметра.

2. Функциональное решение
2.1 Структура
Описание организационной структуры проекта и логики расположения компонентов.
2.2 Установка
Пошаговая инструкция по развёртыванию и автоматизации с использованием Docker и docker-compose.

3. Прикладные сценарии и тематические исследования
Три кейс-стадии демонстрируют практическое применение решения: от аналитики до работы с большими объёмами потоковых данных.

4. Преимущества и ограничения
Краткий технический и стратегический анализ возможностей платформы в сравнении с альтернативами.

5. Дополнительные особенности
Рассматриваются уникальные аспекты реализации, отличающие проект от типовых решений.

6. Данные
Описание трёх наборов данных, используемых в рамках тестирования и анализа. Один из наборов содержит более 5 000 записей, что позволяет протестировать масштабируемость.

7. Запросы
Подборка из 30 продвинутых запросов, решающих реальные задачи: агрегация, фильтрация, работа с временными рядами и вложенными структурами.

8. Заключение
Обзор достигнутых результатов, потенциальных направлений масштабирования, а также ограничений текущего подхода.

9. Ресурсы
Список технических и методологических источников, используемых при реализации.

10. Вложения

• Наборы данных

• SQL/NoSQL-запросы

• Скрипты и конфигурации для развертывания