Seminar NestJS – Intensivseminar Microservices und verteilte Architekturen

Verteilte Systeme scheitern selten am ersten Nachrichtenaustausch. Schwieriger sind fachliche Grenzen, Zustellgarantien, Wiederholungen, Teilfehler, Datenkonsistenz, Nachvollziehbarkeit und die sichere Weiterentwicklung von Verträgen.

Dieses Intensivseminar fasst die fortgeschrittenen Architektur-, GraphQL-, WebSocket-, Microservices- und Betriebsseminare zusammen. Eine zunächst modulare Anwendung wird gezielt in Dienste aufgeteilt und um synchrone sowie asynchrone Kommunikationswege erweitert.

Seminarziele

Sie entwerfen verteilte NestJS-Systeme von der Fachdomäne aus und können Kommunikationsmuster, Datenhoheit und Konsistenzgrenzen begründet festlegen.

Sie implementieren Messaging, Resilienz, Echtzeitkanäle, verteilte APIs, Observability und Tests als zusammenhängende Plattformfähigkeiten.

Seminarinhalte

Domänenschnitt und Servicegrenzen

• Bounded Contexts, Datenhoheit und Abhängigkeiten zwischen Fachbereichen bestimmen
• Modularen Monolithen als Ausgangspunkt und Migrationsstrategie nutzen
• Schnittstellen, Eigentümerschaft und Änderungsregeln für Teams festlegen

DDD, CQRS und ereignisorientierte Modelle

• Aggregate, Commands, Queries und Domain Events in NestJS strukturieren
• Sagas, Prozessmanager und Kompensationen für lange Abläufe modellieren
• Event Sourcing und Projektionen anhand geeigneter Teilbereiche bewerten

Microservices und Transportmechanismen

• Message Patterns, Event Patterns und Client Proxies korrekt einsetzen
• TCP, Redis, NATS, RabbitMQ, Kafka und gRPC nach Kommunikationsbedarf vergleichen
• Verträge, Serialisierung, Versionierung und Rückwärtskompatibilität organisieren

Zuverlässigkeit und Datenkonsistenz

• Timeouts, Retries, Backoff, Circuit Breaker und Bulkheads aufeinander abstimmen
• Idempotenz, Deduplication, Dead-Letter-Verarbeitung und Poison Messages behandeln
• Outbox, Inbox, Sagas und eventual consistency praktisch umsetzen

GraphQL und API-Komposition

• GraphQL als BFF oder Gateway über mehrere Domänen einsetzen
• Federation, Subgraphs und Entitätsreferenzen auf Servicegrenzen abbilden
• Abfragekosten, Autorisierung und Fehlerpropagierung kontrollieren

WebSockets und Ereignisverteilung

• Gateways, Rooms, Namespaces und benutzerbezogene Kanäle strukturieren
• Authentifizierung, Backpressure und Wiederverbindung berücksichtigen
• Mehrere Instanzen über einen gemeinsamen Adapter und Ereignisstrom koordinieren

Verteilte Observability

• Korrelations- und Trace-Kontext über HTTP, RPC und Messaging weitergeben
• Strukturierte Logs, Metriken, Traces und Health-Signale gemeinsam auswerten
• Service Level Indicators und Alarmierung an Nutzerwirkung ausrichten

Tests, Bereitstellung und Evolution

• Contract-, Komponenten-, Integrations- und End-to-End-Tests sinnvoll staffeln
• Broker, Datenbanken und abhängige Dienste reproduzierbar für Tests bereitstellen
• Rollouts, Kompatibilitätsfenster, Fehlerisolation und schrittweise Migration planen

Praxisorientierung

Im Labor wird eine modulare Anwendung in mehrere Dienste überführt. Die Teilnehmer implementieren einen synchronen Aufruf, einen asynchronen Geschäftsprozess, eine GraphQL-Komposition und einen Echtzeitkanal. Anschließend werden Ausfälle, Duplikate und Verzögerungen simuliert.

Das Ergebnis ist eine realistische Referenzarchitektur mit dokumentierten Entscheidungen, überprüfbaren Verträgen und einer Betriebsstrategie für verteilte NestJS-Anwendungen.