ΣΥΣΤΗΜΑΤΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ ΓΙΑ ΕΝΟΡΧΗΣΤΡΩΣΗ ΠΑΚΕΤΑΡΙΣΜΕΝΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΤΟ ΥΠΟΛΟΙΠΟ ΣΥΝΕΧΕΣ

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει τη σύγχρονη πρόκληση της ενορχήστρωσης containerized εφαρμογών στο πολυεπίπεδο και ετερογενές υπολογιστικό περιβάλλον του Cloud-to-Thing Continuum, το οποίο εκτείνεται από το κεντρικό cloud μέχρι το επίπεδο των edge συσκευών. Σε αυτό το δυναμικό και κατανεμημένο πλαίσιο, όπου συνυπάρχουν υποδομές cloud, fog και edge computing, η containerization αναδεικνύεται ως βασική τεχνολογική προσέγγιση για φορητή, συνεπή και αποδοτική εκτέλεση εφαρμογών. Ταυτόχρονα, τα εργαλεία ενορχήστρωσης —με κυριότερο το Kubernetes— καθίστανται κρίσιμα για την αυτοματοποιημένη διαχείριση του κύκλου ζωής των containerς, περιλαμβάνοντας λειτουργίες όπως η δυναμική κλιμάκωση, η εξισορρόπηση φορτίου, η παρακολούθηση και η ανθεκτικότητα σε σφάλματα. Η εργασία εφαρμόζει τη μεθοδολογία της Συστηματικής Ανασκόπησης Βιβλιογραφίας (Systematic Literature Review – SLR), ακολουθώντας ένα αυστηρά καθορισμένο πρωτόκολλο βάσει των κατευθυντήριων γραμμών PRISMA. Μετά από συστηματική αναζήτηση, φιλτράρισμα και ανάλυση, επιλέχθηκαν 38 επιστημονικές δημοσιεύσεις της τελευταίας δεκαετίας που πληρούσαν τα κριτήρια ένταξης. Η ανάλυση επικεντρώθηκε στην απάντηση τριών ερευνητικών ερωτημάτων: (α) ποιες πλατφόρμες και τεχνολογίες ενορχήστρωσης χρησιμοποιούνται στο Continuum, (β) ποια κριτήρια και μετρικές απόδοσης αξιοποιούνται για benchmarking, και (γ) ποιες είναι οι υφιστάμενες προκλήσεις και τα ερευνητικά κενά, με έμφαση στη χρήση τεχνητής νοημοσύνης και αποκεντρωμένων αρχιτεκτονικών. Η συγκριτική αξιολόγηση των εργαλείων Kubernetes, Docker Swarm, Nomad και K3s ανέδειξε τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα κάθε λύσης σε όρους επεκτασιμότητας, επιδόσεων, ευχρηστίας και υποστήριξης για περιβάλλοντα edge/fog. Επιπλέον, εντοπίστηκαν σημαντικά ερευνητικά κενά, ιδίως στην κατεύθυνση της αποκεντρωμένης ενορχήστρωσης, της τεχνητής νοημοσύνης στη λήψη αποφάσεων και της ενιαίας διαχείρισης εφαρμογών και δεδομένων σε κατανεμημένα περιβάλλοντα. Η εργασία καταλήγει σε προτάσεις για μελλοντική έρευνα και παρέχει ένα ενοποιημένο θεωρητικό και πρακτικό υπόβαθρο για την ανάπτυξη ανθεκτικών, ευέλικτων και αποδοτικών συστημάτων container orchestration στο Cloud-to-Thing Continuum.