Введение 4
Глава 1 Описание методов разработки с использованием технологий виртуализации 8
1.1 Описание архитектуры проекта 8
1.2 Микросервисная архитектура 11
1.2.1 Основные компоненты микросервиса 14
1.2.2 Сравнение сервис ориентированной и микросервисной архитектуры 15
1.3 Технология виртуализации 18
1.4 Современные технологии виртуализации 19
1.4.1 Эмуляция оборудования 19
1.4.2 Аппаратная виртуализация 21
1.4.3 Паравиртуализация 23
1.4.4 Виртуализация на уровне операционной системы 26
1.5 Микросервисная архитектура и виртуализация на уровне ОС 30
Глава 2 Проектирование схем взаимодействия элементов платформы с использованием технологии контейнерной виртуализации 36
2.1 Облачная платформа компании Netcracker 37
2.1.1 Разделение приложения на микросервисы 37
2.1.2 Сервисы авторизации и механизм обнаружения служб 42
2.1.3 Сервис кастомизации веб-приложения и сервис кеширования статических данных 45
2.2 Модель взаимодействия микросервисов в облачной платформе, использующей каналы передачи данных компании Netcracker 50
2.2.1 Виды каналов связи для взаимодействия микросервисов между собой 53
2.2.2 IPC на основе запросов и ответов 57
2.2.3 Формат ответов сообщений HTTP запросов 58
2.3 Основные критерии при работе с контейнерами 59
2.3.1 Выбор контейнерного движка 61
2.3.2 Образы и контейнеры 62
Глава 3 Представление авторского решения поставленной в исследовании проблемы 66
3.1 Создание микросервиса Shopping Portal 66
3.2 Создание и запуск контейнера Shopping Portal 69
3.3 Сопровождающие технологии и инструменты для сборки и управления контейнерами 75
3.4 Управление контейнерами в облачной платформе Netcracker 79
3.4.1 Анализ оркестратора контейнеров Openshift 80
3.4.2 Взаимодействие между сервисами в openshift 85
Заключение 89
Список используемой литературы 92
Приложение А Элементы необходимые для разработки системы работающей на микросервисной архитектуре 96
Приложение Б Элементы, относящиеся к облачной платформе компании Netcracker 102
Приложение В Элементы относящиеся к инструментам автоматизации процесса сборки и деплоя контейнеров 104
Приложение Г Элементы платформы, относящиеся к конфигурации оркестратора автоматизированной работы контейнеров 105
Купить

В настоящий момент множество компаний, занимающихся разработкой программного обеспечения обращаются к технологии виртуализации для проектирования масштабируемых, отказоустойчивых и полнофункциональных систем, которые также будут более оптимальны для компании с экономической точки зрения и иметь высокую конкурентоспособность в быстро развивающейся бизнес-модели на основе облачных сервисов, как об этом писал Лапидус Л. В [11].
Актуальность и научная значимость настоящего исследования заключается в том, что в наше время, поскольку в связи с эпидемиологической ситуацией возникает высокая потребность вести бизнес в интернете, что приводит к большому притоку пользователей, как на новые системы, так и на старые. В данной работе проводятся исследования различных технологий виртуализации и архитектуры по разработке программного обеспечения, соблюдающая критерии высокого показатели отказоустойчивости системы, производительности и гибкости развёртывания.
Главная проблема состоит в поиске необходимой технологии, способной решить ряд вопросов, возникших в связи с эпидемиологической ситуацией в мире у компаний, занимающихся ведением бизнеса в интернете. Дело в том, что по уже названным причинам, огромное количество пользователей начало производить покупки, или действия в цифровом сегменте, повлёкшие к перегрузке систем. Для решения данной проблемы различные компании начали масштабировать аппаратное обеспечение, что привело к огромным затратам средств, соответственно у большого количества компаний появилось противоречие в плане проектирования своих систем, что привело к вопросу о более эффективном применении технологий, чтобы снизить затраты.
Гипотезой исследования является то, что технология контейнерной виртуализации вместе с применением микросервисной архитектуры позволяет разрабатывать крупные веб-приложения, соответствующие критериям высокой производительности системы, отказоустойчивости и гибкости.
Объектом исследования является технология контейнерной виртуализации как базовая технология для разработки крупных облачных решений, используемая в микросервисной архитектуре.
Предмет исследования в данной работе является облачная платформа компании Netcracker, которая сочетает в себе применение микросервисной архитектуры и технологии контейнерной виртуализации. Данная платформа демонстрирует высокие показатели производительности и отказоустойчивости системы.
Целью исследования в данной работе являются технологии контейнерной виртуализации и возможности микросервисной архитектуры для разработки облачной платформы, в которой будут решены проблемы высокой производительности, гибкости развёртывания и отказоустойчивости.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
• Выполнить статистические задачи оценки существующих и перспективных требований к объекту исследования.
• Привести методологические и теоретические задачи раскрытия предмета исследования.
• Выполнить экспериментальные задачи, подтверждающие достоверность гипотезы, а также предоставить практические примеры выявления эффективности решения.
Для решения поставленных задач диссертации необходимо произвести анализ существующих технологий с указанием в сравнении с аналогами, для описания выбора конкретного инструмента для разработки. После этого необходимо произвести проектирование схем, моделирующих работу программного обеспечения, после чего описать процесс разработки.
Научная новизна исследования состоит в том, что облачная платформа компании Netcracker способна предоставить конечному заказчику не только решение по продаже цифровых продуктов, но гибкое, видоизменяемое веб-приложение, которое может быть в короткий срок подстроено под нужды определённого сектора бизнеса, и в короткий срок выведено в эксплуатацию.
Правильное использование возможностей виртуализации, позволяет создавать и поддерживать крупные и сложные системы, наделённые высокой гибкостью, эффективностью, удобством в сопровождении и большой продуктивностью. В основном под виртуализацией подразумевается запуск нескольких операционных систем на одном компьютере, но при этом вместе с совместным использованием всех аппаратных ресурсов.
Практика разработки облачной платформы на основе технологии контейнерной виртуализации с использованием микросервисной архитектуры должна принести практическую значимость коммерческих организаций, в чьих требованиях присутствует разработка отказоустойчивой и гибкой масштабируемой системы.
На защиту выносятся:
• Исследование технологий виртуализации и способы их применения.
• Диаграммы, относящиеся к разработке облачной платформы, основанной на технологии контейнерной виртуализации и микросервисной архитектуре.
• Часть приложения облачной платформы «Netcracker» разработанное на технологии контейнерной виртуализации.
Как говорил Макс Плаф [28], виртуализация играет очень важную роль в технологии облачных вычислений. Обычно в облачных вычислениях, пользователи обмениваются данными, присутствующими в приложениях, развёрнутых на облаках. «Облако», или облачная вычислительная система, является онлайн-хранилищем, состоящая из большого количества серверов, объединённых в одну общую сеть. Доступ к этому хранилищу осуществляется через специальные сайты или приложения. Но фактически с помощью технологии виртуализации, происходит разделение данной инфраструктуры для достижения гибкости и устойчивости системы.
Тенденции развития облачных технологий и технологий виртуализации активизировали работу по предоставлению программных решений на основе облачных вычислений у компаний, специализирующихся в области предоставления электронных услуг. Одной из таких компаний является компания Netcracker.
Netcracker Technology - дочерняя компания корпорации NEC, специализирующаяся на создании, внедрении и сопровождении систем эксплуатационной поддержки (OSS), систем поддержки бизнеса (BSS), а также SDN/NFV-решений для операторов связи, крупных предприятий и государственных учреждений.
Десятилетия решения компании Netcracker BSS и OSS, которые не являются масштабируемыми и слишком сложными для дальнейшей работы, препятствуют конкурентоспособности. В связи с проблемой существенного риска в масштабных преобразованиях системы, поставщики услуг теперь часто стремятся начать с не большой системы и масштабировать её под свои нужды. Направление облачных технологий должно стать необходимым шагом для обеспечения бизнеса и операций следующего поколения за счет повышения гибкости, безопасности, надежности и масштабируемости. Данное решение носит название облачная платформа Netcracker.
Купить