Performance Investigation of various Microservice Architectures

Abstract

Η αρχιτεκτονική λογισμικού αποτελεί ένα σημαντικό μέρος των σύγχρονων ψηφιακών συστημάτων, επηρεάζοντας σημαντικά την απόδοση, την κλιμακωσιμότητα και τη συντηρησιμότητα τους. Τα τελευταία χρόνια, επιχειρήσεις και εταιρείες αντιμετωπίζουν αυξανόμενες προκλήσεις στον προσδιορισμό και την εφαρμογή της βέλτιστης αρχιτεκτονικής λογισμικού, για τις μοναδικές απαιτήσεις τους. Αυτή η περίπλοκη διαδικασία λήψης αποφάσεων μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την επιτυχία των συστημάτων λογισμικού τους, καθώς και τις συνολικές επιχειρηματικές λειτουργίες. Στην παρούσα εργασία, μετά από μια συγκριτική ανάλυση κυρίαρχων αρχιτεκτονικών στυλ λογισμικού - συγκεκριμένα των μονολιθικών (monolithic), των αρχιτεκτονικών προσανατολισμού υπηρεσιών, (Service-Oriented Architectures/SOA) και των μικροϋπηρεσιών (microservices) - δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στην ολοένα και πιο δημοφιλή αρχιτεκτονική μικροϋπηρεσιών, ρίχνοντας φως στα οφέλη, τις προκλήσεις και τις τεχνικές επικοινωνίας της, ειδικότερα, την ενορχήστρωση και τη χορογραφία. Για να δοθεί πρακτικό πλαίσιο σε αυτές τις θεωρητικές έννοιες, η παρούσα εργασία αναλαμβάνει μια μελέτη περίπτωσης, χρησιμοποιώντας μια σειρά από τεχνικά εργαλεία, όπως το Docker, το Prometheus και το Grafana, και διαμεσολαβητές μηνυμάτων, όπως το RabbitMQ και το Redpanda. Η μελέτη διερευνά σχολαστικά πέντε διαφορετικές αρχιτεκτονικές, διανύοντας όλες τις φάσεις της ανάπτυξης και των δοκιμών αυτών. Εξετάζει επιπλέον τα ευρήματα, οδηγώντας σε περιεκτικά συμπεράσματα. Η έρευνα αυτή παρέχει πολύτιμες γνώσεις σε όσους έρχονται αντιμέτωποι με αποφάσεις αρχιτεκτονικής λογισμικού και συμβάλλει στην ευρύτερη κατανόηση του ρόλου της αρχιτεκτονικής λογισμικού, στην επιτυχή ανάπτυξη λογισμικού και στην επιχειρηματική στρατηγική.