МІКРОСЕРВІСНА АРХІТЕКТУРА ПОБУДОВИ РОЗПОДІЛЕНИХ АВТОМАТИЗОВАНИХ ОБЧИСЛЕНЬ ВИСОКОЇ ДОСТУПНОСТІ У ХМАРНІЙ ІНФРАСТРУКТУРІ

Анотація

Стаття присвячена дослідженню та розробці розподіленої системи автоматизованих обчислень високої доступності ітераційними алгоритмами на базі мікросервісної архітектури у хмарній інфраструктурі. Предметом дослідження є практичні засади побудови систем автоматизованих розрахунків високої доступності, що засновані на мікросервісній архітектурі у розподіленій інфраструктурі на базі хмарних технологій. Метою статті є розробка та обґрунтування практичних рекомендацій щодо формування інфраструктури системи автоматизованих обчислень високої доступності на базі мікросервісної архітектури, вибору її складових елементів та їх компонентів. Завдання роботи: виявити необхідні структурні елементи мікросервісної системи автоматизованих обчислень та надати для кожного з них аналіз складових компонентів та функціонального навантаження, поставити конкретні задачі для побудови кожного із них та обґрунтувати вибір інструментів для їх вирішення. У ході дослідження використано методи системного аналізу для декомпозиції складної системи на елементи та кожного елемента на функціональні компоненти, та засоби: інформаційні технології Apache Kafka, Kafkacat, Wolfram Mathematica, nginx, Lumen, Telegram, Dropbox, MySQL. У результаті дослідження встановлено, що інфраструктура системи має складатися з: відмовостійкого міжсервісного транспорту, мікросервісу обчислень високої доступності, та мікросервісів зв’язку із кінцевими клієнтами, що зберігають або обробляють результати. Для кожного з них надані рекомендації щодо формування та вибору інструментарію для побудови. За отриманими рекомендаціями розроблений один із варіантів такої системи, показані принципи її роботи та наведені результати. Доведено, що при використанні черги Kafka ефективною є публікація пакетів результатів, а не по одному, що призводить до значних перевитрат ресурсів серверів черги та затримкам даних для її клієнтів. Дані рекомендації щодо впровадження системи CI/CD для побудови безперервного циклу додавання та вдосконалення мікросервісів. Висновки. Розроблені практичні основи для реалізації систем розподілених автоматизованих обчислень високої доступності на базі мікросервісної архітектури у хмарній інфраструктурі. Показана гнучкість у обробці результатів такої системи через можливість доповнення її мікросервісами та використання сторонніх аналітичних додатків, що підтримують завантаження даних із черги Kafka. Показана економічна вигода від використання описаної системи. Наведені майбутні шляхи її вдосконалення.