Resilienz-Patterns

Circuit Breaker

Zustände

• Closed: Normal, Requests durchgelassen
• Open: Fehler, Requests blockiert
• Half-Open: Test, einzelne Requests

Konfiguration

• Failure Threshold
• Success Threshold
• Timeout für Open State

Libraries

• Resilience4j (Java)
• Polly (.NET)
• Hystrix (Legacy)
• Node.js: opossum

Retry Pattern

Strategien

• Fixed Delay
• Exponential Backoff
• Exponential Backoff mit Jitter
• Linear Backoff

Best Practices

• Max Retry Limit
• Idempotente Operationen
• Jitter für verteilte Systeme
• Retryable vs Non-Retryable Errors

Formel Exponential Backoff

delay = min(base * 2^attempt + jitter, maxDelay)

Bulkhead Pattern

Konzept

• Ressourcen-Isolierung
• Failure Containment
• Wie Schotten im Schiff

Implementierung

• Thread Pool Isolation
• Semaphore Isolation
• Connection Pool Limits
• Queue Limits

Timeout Pattern

Typen

• Connection Timeout
• Request Timeout
• Read/Write Timeout
• Circuit Breaker Timeout

Best Practices

• Angemessene Werte
• Propagation in Kette
• Timeout < Circuit Breaker
• Monitoring

Fallback Pattern

Strategien

• Cache (stale data)
• Default Value
• Alternative Service
• Graceful Degradation
• Error Message

Rate Limiting

Algorithmen

• Token Bucket
• Leaky Bucket
• Fixed Window
• Sliding Window

Anwendung

• API Protection
• DDoS Mitigation
• Fair Usage

Health Check Pattern

Liveness

• "Bin ich am Leben?"
• Neustart bei Failure

Readiness

• "Kann ich Traffic verarbeiten?"
• Aus Load Balancer entfernen

Startup

• "Bin ich bereit?"
• Für langsame Starts

Kombination von Patterns

Request
  ↓
Timeout ─── Abbruch
  ↓
Retry ─── Circuit Breaker ─── Fallback
  ↓           ↓                 ↓
Success    Open State        Cached Data

Monitoring

• Circuit State Metriken
• Retry Attempts
• Fallback Invocations
• Error Rates

CFTools Software implementiert Resilienz-Patterns für robuste Anwendungen.