ХМАРНІ СЕРВІСИ В ІНФРАСТРУКТУРІ РОЗПОДІЛЕНИХ МЕРЕЖ

Ключові слова: хмарні сервіси, розподілені мережі, автоматизація, масштабування, Prometheus, Grafana, AWS Auto Scaling

Анотація

В роботі розглянуто підходи до впровадження хмарних сервісів у інфраструктуру розподілених мереж. Надано огляд сучасних платформ (AWS, Microsoft Azure, Google Cloud Platform) та систем моніторингу (Prometheus, Grafana), описано методи автоматизації та алгоритми масштабування ресурсів, які базуються на подіях і метриках. Основна увага приділена реалізації та верифікації моделей, які забезпечують динамічне масштабування, відмовостійкість та оптимізацію витрат. Метою роботи є аналіз провідних хмарних платформ, реалізація та верифікація моделі управління інфраструктурою розподілених мереж із використанням хмарних сервісів, яка забезпечує: централізований моніторинг з використанням Prometheus та Grafana; адаптивне масштабування ресурсів на основі метрик та безпеку передачі даних між локальними вузлами і хмарними сервісами. Об’єктом дослідження є процес інтеграції хмарних технологій в інфраструктуру розподілених мереж. Предметом є програмні, інструментальні засоби, методи, моделі моніторингу та керування розподіленими мережами. Авторами розроблена модель управління інфраструктурою з використанням інтеграції з публічною хмарою. Проведено моделювання декількох сценаріїв навантаження та виконано порівняння приватної, публічної та гібридної моделей інтеграції за показниками продуктивності, відмовостійкості та витрат. Наведено алгоритми автоматичного масштабування на основі Prometheus Alertmanager та AWS Auto Scaling, а також запропоновано набір практичних рекомендацій щодо безпечної інтеграції хмарних сервісів у розподілені мережі. Виконано моделювання системи управління з інтеграцією інструментів Prometheus та Grafana. Результати підтверджують, що інтеграція хмарних рішень і методів програмно-визначених мереж дозволяє досягти значного підвищення продуктивності та стійкості мережевої інфраструктури, що є критично важливим для сучасних масштабованих рішень. Отримані результати можна використовувати при модернізації корпоративної мережевої інфраструктури з метою підвищення її надійності та ефективності.

Посилання

1. Рудьковський О. Р., Киричек Г. Г. Програмний комплекс з підтримки розподіленої взаємодії мережевих пристроїв та додатків. Вчені записки ТНУ ім. В.І. Вернадського. Серія «Технічні науки». 2021. Вип. 32(71). № 2. С. 229–234. DOI https://doi.org/10.32838/2663-5941/2021.2-1/36.
2. Zhang F., Cao J., Li K., Khan S. U., Hwang K. Multi-objective scheduling of many tasks in cloud platforms. Future generation computer systems, 2014, 37: 309–320. DOI https://doi.org/10.1016/j.future.2013.09.006.
3. Tiahunova M., Tronkina O., Kirichek G., Skrupsky S. The Neural Network for Emotions Recognition under Special Conditions. In: CMIS. Vol-2864, 2021. p. 121–134. URL: https://ceur-ws.org/Vol-2864/paper11.pdf.
4. Киричек Г. Г., Гаркуша В. Ю. Віртуалізація хостів на основі Proxmox VE в умовах надлишкового використання ресурсів. Вчені записки ТНУ імені В.І. Вернадського. Серія «Технічні науки». 2021. Вип. 32 (71). № 1. С. 78–84. DOI https://doi.org/10.32838/2663-5941/2021.1-1/13.
5. Sharma R. A review on software defined networking. Int J Sci Res Comput Sci Eng Inf Technol, 2021, 11–14. DOI https://doi.org/10.32628/CSEIT21728.
6. Kreutz D., Ramos F.M., Verissimo P.E., Rothenberg C.E., Azodolmolky S., Uhlig S. Software-defined networking: A comprehensive survey. Proceedings of the IEEE, 2014. 103.1, 14–76. DOI https://doi.org/10.1109/JPROC.2014.2371999.
7. Yanamala A. K. Y. Emerging challenges in cloud computing security: A comprehensive review. International Journal of Advanced Engineering Technologies and Innovations, 2024. 1.4, 448–479. URL: https://thesisexpertsofficial.com/pdfs/4.pdf
8. Rowshanrad S., Namvarasl S., Abdi V., Hajizadeh M., Keshtgary M. A survey on SDN, the future of networking. Journal of Advanced Computer Science & Technology, 2014. 3.2, 232. DOI https://doi.org/10.14419/jacst.v3i2.3754.
9. Koponen T., Casado M., Gude N., Stribling J., Poutievski L., Zhu M., Ramanathan R., Iwata Y., Inoue H., Hama T., Shenker S. Onix: A distributed control platform for large-scale production networks. In: 9th USENIX symposium on operating systems design and implementation (OSDI 10). 2010. URL: https://www.usenix.org/legacy/event/osdi10/tech/full_papers/Koponen.pdf.
10. Mell P., Grance, T. The NIST definition of cloud computing. 2011. URL: https://faculty.winthrop.edu/domanm/csci411/Handouts/NIST.pdf.
11. Subashini S., Kavitha V. A survey on security issues in service delivery models of cloud computing. Journal of network and computer applications, 2011. 34.1, 1–11. DOI https://doi.org/10.1016/j.jnca.2010.07.006.
12. Zakiyyah R., Permana D., Valenecio D., Chowanda A., Muliono Y., Izdihar Z.N. Security Challenges and Issues in Cloud Computing. In: 2024 International Symposium on Networks, Computers and Communications(ISNCC). IEEE, 2024. p. 1–6. DOI https://doi.org/10.1109/ISNCC62547.2024.10758966.
13. Thavi R., Jhaveri R., Narwane V., Gardas B., Jafari Navimipour N. Role of cloud computing technology in the education sector. Journal of Engineering, Design and Technology, 2024. 22.1, 182–213. DOI https://doi.org/10.1108/JEDT-08-2021-0417.
14. Kumar S. U. B. O. D. H., Athavale V. A., Kartikey D. I. V. Y. E. Security issues in cloud computing: A holistic view. International Journal of Internet of Things and Web Services, 2021. 6, 18–29. URL: https://www.iaras.org/iaras/filedownloads/ijitws/2021/022-0003(2021).pdf
15. Dillon T., Wu C., Chang E. Cloud computing: issues and challenges. In: 2010 24th IEEE international conference on advanced information networking and applications. Ieee, 2010. p. 27–33. DOI https://doi.org/10.1109/AINA.2010.187.
16. Confidently L.A.O., Chakraborty M., Kundan A.P. Monitoring Cloud-Native Applications. 2021. URL: https://link.springer.com/book/10.1007/978-1-4842-6888-9
17. Vuorinen S. Monitoring Integration Systems and Visualization. 2022. URL: https://www.utupub.fi/bitstream/handle/10024/154329/Vuorinen_Simo_opinnayte.pdf?sequence=1.
18. Beyer B., Jones C., Petoff J., Murphy N. R. Site reliability engineering: how Google runs production systems. " O'Reilly Media, Inc.", 2016.
19. von Goethe J.W. Prometheus. Voltaire Press, 2024.
20. Shaji A. S., George M. M. Elastic stack: A comprehensive overview. 2024 IEEE Recent Advances in Intelligent Computational Systems (RAICS), 2024, 1–5. DOI https://doi.org/10.1109/RAICS61201.2024.10690099.
21. Chakraborty M., Kundan, A.P. Grafana. In: Monitoring cloud-native applications: Lead agile operations confidently using open source software. Berkeley, CA: Apress, 2021. p. 187–240. URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4842-6888-9_6.
Опубліковано
2025-12-30
Як цитувати
Киричек, Г. Г., Целуйко, Р. О., Тягунова, М. Ю., & Живогляд, В. А. (2025). ХМАРНІ СЕРВІСИ В ІНФРАСТРУКТУРІ РОЗПОДІЛЕНИХ МЕРЕЖ. Системи та технології, 70(2), 232-239. https://doi.org/10.32782/2521-6643-2025-2-70.26
Розділ
КОМП’ЮТЕРНА ІНЖЕНЕРІЯ