Підвищення відмовостійкості мікросервісів високонавантажених систем на основі спостереження за навантаженням
DOI:
https://doi.org/10.32347/st.2025.4.1205Ключові слова:
адаптивність, ковзне вікно, синхронна комунікація, трафік, Circuit Breaker, шаблон відмовостійкостіАнотація
В статті досліджується проблема налаштування комунікації між серверами високонавантажених систем, що функціонують в умовах періодичних навантажень. Основна увага приділяється шаблонам відмовостійкості, які безпосередньо впливають на синхронну комунікацію між сервісами. В фокусі цього дослідження метод Circuit Breaker, що формалізує аналогію із реальним вимикачем для контролю та ізоляції відмов у розподілених системах.
Мета роботи – підвищення відмовостійкості мікросервісу шляхом динамічного регулювання розміру ковзного вікна збору даних, що надає змогу адаптувати контекст до поточних коливань трафіку.
Для досягнення цієї мети розроблено модель обчислення цільового розміру вікна на основі аналізу навантаження в спостережуваному проміжку часу, яку покладено в основу роботи Circuit Breaker.
Описано алгоритм, що періодично обчислює і адаптує розмір ковзного вікна збору даних до коливань трафіку в системі, базуючись на обчисленнях і експоненційному згладжуванні поточного навантаження, які виконуються згідно з запропонованою моделлю.
Практичне значення отриманих результатів вбачається в можливості впровадження нових алгоритмів покращення рейтингу комунікації мікросервісів високонавантажених систем, що дозволить підвищити їх відмовостійкість і забезпечити стабільність роботи систем за різних умов навантаження. Наукова новизна полягає у подальшому розвитку методології підвищення відмовостійкості мікросервісів високонавантажених систем, що грунтується на визначені стану їх взаємодії за статистичними даними попередніх запитів і їх результатів.
Посилання
Stack Overflow. (2024). Stack Overflow Developer Survey 2023. https://survey.stackoverflow.co/2023/
JetBrains. (2024). General Development Trends - The State of Developer Ecosystem in 2023 infographic. https://www.jetbrains.com/lp/devecosystem-2023/development/
Siunduh, M. E. S., Otieno, M. V. M., & Mbugua, P. S. (2025). Fault-Tolerant Software architecture: A comprehensive analysis of design patterns, implementation strategies and performance evaluation. Zenodo (CERN European Organization for Nuclear Research). https://doi.org/10.5281/zenodo.15868925
Bugrov A. A., Terenchuk S. A. (2023). Principi і metodi avtomatichnogo masshtabuvannja visokonavantazhenih sistem. Shljahi pіdvishhennja efektivnostі budіvnictva v umovah formuvannja rinkovih vіdnosin, 52(3), 217-226. https://doi.org/10.32347/2707-501x.2023.52(3).217-226
Soldani, J., Forti, S., Roveroni, L., & Brogi, A. (2024). Explaining microservices’ cascading failures from their logs. Software Practice and Experience, 55(5), 809–828. https://doi.org/10.1002/spe.3400
Lewis, J., & Fowler, M. (2014). Microservices. https://martinfowler.com/articles/microservices.html
Hlybovets, A., Paprotskyi, I. (2024). Increasing the fault tolerance in microservice architecture. Cybernetics and Systems Analysis, 60(3), 480–488. https://doi.org/10.1007/s10559-024-00689-0
Resilience4j. (2025). Introduction. https://resilience4j.readme.io/docs/getting-started
Nygard, M. T. (2018). Release it!: Design and Deploy Production-Ready Software (2nd ed.). The Pragmatic Programmers LLC.
Resilience4j. (2025). Circuit Breaker. https://resilience4j.readme.io/docs/circuitbreaker
Cloudflare (2025). Data Explorer | CloudFlare Radar. (2025, September 21). https://radar.cloudflare.com/explorer?dataSet=http&dt=2025-09-21_2025-09-27&loc=europe.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Ihor Paprotskyi, Anatolii Pashko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор(и) та Редакція згодні на те, що Редакція також матиме право:
- здійснювати необхідне оформлення Твору/Статті за результатами його редакційної обробки;
- визначати самостійно кількість видань, друк додаткових копій і тираж Твору/Статті, кількість копій окремих видань і додаткових тиражів;
- опублікування Твору/Статті в інших виданнях, пов’язаних з діяльністю Редакції
В журналі діє ліцензія CC BY 4.0
