Проблема забезпечення транзакційної консистентності та розподіленого трасування у мікросервісних системах

Abstract

У роботі аналізуються ключові проблеми, що виникають при використанні мікросервісної архітектури як провідної цифрової технології, а саме: порушення транзакційної цілісності та відсутність прозорості виконання запитів. Дослідження фокусується на двох архітектурних рішеннях, необхідних для підтримки якості (ПРН 13): Saga Pattern для забезпечення остаточної консистенції через механізми компенсації та Distributed Tracing для моніторингу та діагностики проблем (ПРН 17). Визначено, що основною проблемою застосування цих технологій є їхня висока інженерна складність та необхідність стандартизації інструментації, що вимагає нових підходів у підготовці фахівців

Сучасні цифрові технології у сфері розробки програмного забезпечення (ПЗ) переважно ґрунтуються на мікросервісній архітектурі [1, 2], що забезпечує необхідну гнучкість, масштабованість та незалежне розгортання [5]. Мікросервіси є ключовою сучасною технологією, яка дозволяє ІТ-командам швидко реагувати на ринкові зміни та усувати технічний борг, характерний для монолітних систем [6]. Однак, цей архітектурний вибір вносить фундаментальну проблему, що є центральною для теми «Modern digital technologies and problems of their use»: перехід від надійних, єдиних локальних транзакцій (ACID) до розподілених транзакцій [3]. Це призводить до критичних викликів, які безпосередньо загрожують цілісності даних та надійності системи (ПРН 13) [8]. Розподілене середовище ускладнює не лише управління консистенцією, але й діагностику та моніторинг. Коли запит клієнта проходить через ланцюжок із кількох незалежних сервісів (наприклад, процес бронювання у нашому Booking Service), виявлення кореневої причини помилки (Root Cause Analysis – RCA) ускладнюється. Традиційні інструменти моніторингу, які фокусуються лише на стані окремого контейнера (Docker), виявляються недостатніми для відстеження повного шляху виконання. Проблема полягає у необхідності розробки та застосування архітектурних патернів (як-от Saga Pattern [2]) та інструментів розподіленого трасування (Distributed Tracing) [4], які здатні відновити цілісність даних після збою і забезпечити прозорість виконання [5].