Микросервисная архитектура в облачных системах: риски и возможности применения в 2024–2030 гг.

Микросервисная архитектура (МСА) выступает как современный подход в разработке программного обеспечения, нацеленный на обеспечение гибкости, масштабируемости и устойчивости к изменениям требований со стороны бизнеса и технологий. Предмет данного исследования заключается в выявлении и анализе возможностей и рисков применения МСА в контексте операционных систем (ОС), что актуально на фоне все ускоряющейся цифровизации и повышения требований к программному обеспечению. Целью работы является оценка и прогнозирование роли МСА в будущем ОС, включая анализ текущих тенденций и предсказание развития на ближайшее десятилетие. Методология исследования базируется на сравнительном анализе микросервисных и монолитных архитектур, а также включает в себя рассмотрение данных из актуальных исследовательских работ, посвященных МСА. Основные результаты исследования подчеркивают значительное увеличение эффективности и производительности программных систем за счет внедрения МСА, что демонстрируется на примере ускорения разработки и улучшения возможности непрерывной интеграции и доставки (CI/CD), а также повышении отказоустойчивости систем. Также были выявлены и систематизированы ключевые риски и проблемы, связанные с применением микросервисов, включая сложности управления и потенциальные угрозы безопасности, что представляет собой необходимость в разработке специализированных инструментов и подходов к обеспечению безопасности и мониторинга микросервисных систем. Ценность данного исследования заключается в обеспечении глубокого понимания роли и места МСА в современных ОС, предоставляя комплексный анализ рисков и возможностей, что служит основой для разработки стратегий эффективного внедрения и использования микросервисов. Полученные результаты и рекомендации способствуют улучшению практических навыков и развитию концепций в области системной архитектуры, предоставляя ценные указания для ИТ-специалистов, системных архитекторов и разработчиков в области оптимизации программного обеспечения и повышения его надежности и производительности.

1. Abdullina L., Bobovnikova A., Zrazhevskiy A. ESG-factors and CSR-strategy impact on the investment attractiveness of USA companies. In: Recent Scientific Investigation – XLIII International Multidisciplinary Conference: Recent Scientific Investigation: Proceedings of XLIII International Multidisciplinary Conference, 03 April 2023, Shawnee, USA. Shawnee: Internauka; 2023. P. 118–122.

2. Kalok S. The Analysis of Smartphones’ Operating System and Customers’ Purchasing Decision: Application to HarmonyOS and Other Smartphone Companies. In: 7th International Conference on Financial Innovation and Economic Development (ICFIED 2022): Advances in Economics, Business and Management Research: Proceedings of the 2022 7th International Conference on Financial Innovation and Economic Development (ICFIED 2022), 14-16 January 2022, Zhuhai, China. Atlantis Press; 2022. P. 417–421. https://doi.org/10.2991/aebmr.k.220307.066

3. Исрафилов А., Яковишин А.Д. О проблеме защиты персональных данных в интернете: ключевые международные стандарты. Международный журнал прикладных наук и технологий Integral. 2024;(1).

4. Никитин И.В., Гриценко Т.Ю. Сравнение подходов монолитной архитектуры и микросервисной архитектуры при реализации серверной части веб-приложения. Дневник науки. 2020;(3). URL: http://dnevniknauki.ru/images/publications/2020/3/technics/Nikitin_Gritsenko.pdf

5. Gos K., Zabierowski W. The Comparison of Microservice and Monolithic Architecture. In: 2020 IEEE XVIth International Conference on the Perspective Technologies and Methods in MEMS Design (MEMSTECH), 22-26 April 2020, Lviv, Ukraine. IEEE; 2020. P. 150–153. https://doi.org/10.1109/MEMSTECH49584.2020.9109514

6. Selivorstova T., Klishch S., Kyrychenko S., Guda A., Ostrovskaya K. Analysis of monolithic and microservice architectures features and metrics. Computer Systems and Information Technologies. 2021;(3):59–65.

7. Baptista G., Abbruzzese F. Software Architecture with C# 9 and .NET 5: Architecting software solutions using microservices, DevOps, and design patterns for Azure. Birmingham: Packt Publishing Ltd; 2020. 700 p.

8. Tiumentsev D. Modern approaches to orchestration of microservices: a comparative analysis. In: Recent Scientific Investigation: Proceedings of XLVII International Multidisciplinary Conference, 07 August 2023, Shawnee, USA. Shawnee: Internauka; 2023. P. 45–48.

9. Bulej L., Bureš T., Filandr A., Hnětynka P., Hnětynkova I., Pacovský J., Sandor G., Gerostathopoulos I. Managing Latency in Edge-Cloud Environment. Journal of Systems and Software. 2021;172. https://doi.org/10.1016/j.jss.2020.110872

10. Luo S., Xu H., Ye K., Xu G., Zhang L., Yang G., Xu C. The power of prediction: microservice auto scaling via workload learning. In: SoCC '22: ACM Symposium on Cloud Computing: SoCC '22: Proceedings of the 13th Symposium on Cloud Computing, 7-11 November 2022, San Francisco, USA. New York: Association for Computing Machinery; 2022. P. 355–369. https://doi.org/10.1145/3542929.3563477

11. Waseem M., Liang P., Shahin M., Di Salle A., Márquez G. Design, monitoring, and testing of microservices systems: The practitioners’ perspective. Journal of Systems and Software. 2021;182. https://doi.org/10.1016/j.jss.2021.111061

12. Татарникова Т.М., Пойманова Е.Д. Методика дифференцированного наращивания емкости системы хранения данных с многоуровневой структурой. Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2020;20(1):66–73. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2020-20-1-66-73

13. Mateus-Coelho N., Cruz-Cunha M., Ferreira L.G. Security in Microservices Architectures. Procedia Computer Science. 2021;181:1225–1236. https://doi.org/10.1016/j.procs.2021.01.320

14. Чаплыгин Н.А., Гридчин В.С., Балаев В.А. Применение микросервисной архитектуры. В сборнике: New Science Generation: Новое научное поколение: Сборник статей Международной научно-практической конференции, 06 декабря 2020 года, Петрозаводск, Россия. Петрозаводск: Международный центр научного партнерства «Новая Наука»; 2020. С. 108–111.

15. Wang Y., Kadiyala H., Rubin J. Promises and challenges of microservices: an exploratory study. Empirical Software Engineering. 2021;26(4). https://doi.org/10.1007/s10664-020-09910-y

16. Hannousse A., Yahiouche S. Securing microservices and microservice architectures: A systematic mapping study. Computer Science Review. 2021;41. https://doi.org/10.1016/j.cosrev.2021.100415

17. Gravanis D., Kakarontzas G., Gerogiannis V. You don't need a Microservices Architecture (yet): Monoliths may do the trick. In: ESSE '2021: 2021 2nd European Symposium on Software Engineering: ESSE '21: Proceedings of the 2021 European Symposium on Software Engineering, 19-21 November 2021, Larissa, Greece. New York: Association for Computing Machinery; 2021. P. 39–44. https://doi.org/10.1145/3501774.3501780

18. Шайхулов Э.А. Способы создания и эффективного управления QA командой в IT. Вестник науки. 2023;2(8):201–205.

19. Чучин В.В. Перспективы использования микросервисной архитектуры для АБС. Точная наука. 2020;(70):38–41.

20. Ibrahim A.H., Eliemy M., Youssif A.A. An Enhanced Adaptive Learning System based on Microservice Architecture. Future Computing and Informatics Journal. 2023;8(1). URL: https://digitalcommons.aaru.edu.jo/fcij/vol8/iss1/4

21. Кенджаев Д.А. Оптимизация операционной эффективности через AR в условиях быстро меняющегося рынка труда. Международный журнал прикладных наук и технологий Integral. 2024;(1).

22. Столыпина Н.Э., Мысева Е.Р. Влияние ухода западных IT-компаний с российского рынка на российские предприятия. В сборнике: Финансовая безопасность, современное состояние и перспективы развития: Материалы VIII Международной научно-практической конференции Международного сетевого института в сфере ПОД/ФТ: Том 1, 14-15 декабря 2022 года, Москва, Россия. Москва: Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»; 2022. С. 155–161.

23. Фомичева Т.Л. Итоги 2022 года и тенденции 2023 года в российской IT-отрасли. В сборнике: Актуальные проблемы науки и образования в условиях современных вызовов: Сборник материалов XVIII Международной научно-практической конференции, 07 февраля 2023 года, Москва, Россия. Москва: Печатный цех; 2023. С. 259–263. https://doi.org/10.34755/IROK.2023.20.84.050

24. Голенкова З.Т., Орехова И.М. Рынок труда в условиях санкций: потребность в профессиях. Россия реформирующаяся. 2023;(21):230–247. https://doi.org/10.19181/ezheg.2023.9

25. Лоза Д.А., Конюшенко Д.О., Бардин А.К. Альтернативы использования иностранных операционных систем в условиях санкций. В сборнике: Цифровизация экономики: направления, методы, инструменты: Сборник материалов V Всероссийской научно-практической конференции, 16-21 января 2023 года, Краснодар, Россия. Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина; 2023. С. 398–400.