Архітектура мікросервісів для ERP-систем
Анотація
Традиційні системи управління ресурсами підприємства (ERP), побудовані за принципом монолітної архітектури, стають все менш ефективними в сучасному бізнес-середовищі. Зростаюча складність виробничих процесів, збільшення обсягів даних та необхідність швидкої адаптації до змін створюють значні виклики для таких систем. Метою дослідження були аналіз та розробка методів переходу від монолітної архітектури до мікросервісної в ERP-системах для забезпечення їх масштабованості, гнучкості та безпеки. Проведено комплексний аналіз клієнт-серверної архітектури ERP-систем та їх основних компонентів, включаючи реляційні бази даних і запити на мові структурованих запитів (SQL). Досліджено принципи роботи функцій і процедур, взаємодії між таблицями та створення запитів у системах з великою кількістю користувачів. Також були розглянуті сучасні стратегії декомпозиції монолітних систем на мікросервіси, включаючи методи синхронізації даних та управління компонентами. Наголошено на аспектах безпеки та ризиках переходу до мікросервісної архітектури. Розроблено підходи до трансформації ERP-систем на основі мікросервісної архітектури, що дозволяє знизити складність управління, підвищити продуктивність і знизити ризики в бізнес-процесах. Запропоновано механізми ефективного синхронізованого обміну даними між компонентами та забезпечення їх надійності. Дослідження визначило, що мікросервісна архітектура дає можливість незалежного масштабування окремих елементів системи, підвищуючи відмовостійкість та продуктивність при високих навантаженнях. Були досліджені та вирішені поширені проблеми, включаючи неправильні баланси та помилки у звітах. Розроблені підходи можуть бути використані для модернізації ERP-систем великих підприємств, особливо у виробничому секторі, де важлива висока продуктивність і точність обробки даних
Ключові слова
клієнт-серверна; масштабованість; стейкхолдер; критичний шлях; критична подія; автоматизація; хмарні технології
Використані джерела
[1] Abdelfattah, A.S., & Cerný, T. (2022). Microservices security challenges and approaches. In R.A. Buchmann, G.C. Silaghi, D. Bufnea, V. Niculescu, G. Czibula, C. Barry, M. Lang, H. Linger & C. Schneider (Eds.), Information systems development: Artificial intelligence for information systems development and operations. Cluj-Napoca: Risoprint. doi: 10.62036/ISD.2022.27.
[2] Abd-Elwahab, A.M., Mohamed, A.G., & Shaaban, E.M. (2023). MicroServices-driven enterprise architecture model for infrastructure optimization. Future Business Journal, 9, article number 90. doi: 10.1186/s43093-023-00268-3.
[3] Ataei, P., & Staegemann, D. (2023). Application of microservices patterns to big data systems. Journal of Big Data, 10(1), article number 56. doi: 10.1186/s40537-023-00733-4.
[4] Barskaya, I., Teslenko, P., & Denysenko, V. (2014). Peculiarities of decision-making at the stage of initiating projects for the creation of information information systems. Project Management and Production Development, 1, 32-39.
[5] Bayramçavuş, A., Kaya, M.Ç., & Dogru, A.H. (2021). Interoperability of microservice-based systems. In Proceedings of the 13th international conference on electrical and electronics engineering (pp. 594-598). Bursa: IEEE. doi: 10.23919/ELECO54474.2021.9677712.
[6] Blyznyukova, I., Teslenko, P., Danchenko, O., & Melenchuk, V. (2021). The concept of creating a minimum viable product and design-thinking in the IT-project team management. Bulletin of the National Technical University “KhPI”. Series: Strategic Management, Portfolio, Program and Project Management, 2(4), 11-17. doi: 10.20998/24133000.2021.4.2.
[7] Božić, V. (2023). Microservices architecture. ResearchGate. doi: 10.13140/RG.2.2.21902.84802.
[8] Codd, E.F. (1990). The relational model for database management (2nd ed.). Boston: Addison-Wesley Longman Publishing.
[9] Date, C.J. (1975). An introduction to database systems. Boston: Addison-Wesley Longman Publishing.
[10] Eddin, S.K., Salloum, H., Shahin, M.N., Mazzara, M., & Bahrami, M.R. (2024). Quantum microservices: Transforming software architecture with quantum computing. In L. Barolli (Ed.), Advanced information networking and applications (pp. 227-237). Cham: Springer. doi: 10.1007/978-3-031-57942-4_23.
[11] Edirisinghe, D., Rajapakse, K., Abeysinghe, P., & Rathnayake, S. (2024). Cost-optimal microservices deployment with cluster autoscaling and spot pricing. In Proceedings of the 2024 IEEE international conference on cloud computing technology and science (CloudCom) (pp. 87-94). Abu Dhabi: IEEE. doi: 10.1109/CloudCom62794.2024.00026.
[12] Elkholy, M.I., & Marzok, M.A. (2022). Trusted microservices: A security framework for users’ interaction with microservices applications. Journal of Information Security and Cybercrimes Research, 5(2), 135-143. doi: 10.26735/QOPM9166.
[13] Fritzsch, J., Bogner, J., Zimmermann, A., & Wagner, S. (2019). From monolith to microservices: A classification of refactoring approaches. In J.-M. Bruel, M. Mazzara & B. Meyer (Eds.), Software engineering aspects of continuous development and new paradigms of software production and deployment (pp. 128-141). Cham: Springer. doi: 10.1007/978-3-030-06019-0_10.
[14] Górski, T., & Wozniak, A.P. (2021). Optimization of business process execution in services architecture: A systematic literature review. IEEE Access, 9, 111833-111852. doi: 10.1109/ACCESS.2021.3102668.
[15] Grambow, M., Wittern, E., & Bermbach, D. (2020). Benchmarking the performance of microservice applications. ACM SIGAPP Applied Computing Review, 20(3), 20-34. doi: 10.1145/3429204.3429206.
[16] Iegorchenkov, O. (2016). Information systems integration of instrument-making enterprise. Managing the Development of Complex Systems, 28, 124-129.
[17] Lee, C., Kim, H.F., & Lee, B.G. (2024). A systematic literature review on the strategic shift to cloud ERP: Leveraging microservice architecture and MSPs for resilience and agility. Electronics, 13(14), article number 2885. doi: 10.3390/electronics13142885.
[18] Mukaj, J. (2023). Containerization: Revolutionizing software development and deployment through microservices architecture using Docker and Kubernetes. (Bachelor’s thesis, Epoka University, Tirana, Albania). doi: 10.13140/ RG.2.2.23804.51841.
[19] Ng, T., Rawi, A.A.B., Sum, C.S., Tso, E., Yau, P.C., & Wong, D. (2024). Migrating from monolithic to microservices with hybrid database design architecture. In Proceedings of the 9th international conference on intelligent information technology (pp. 536-541). New York: Association for Computing Machinery. doi: 10.1145/3654522.3654602.
[20] Oyeniran, O.C., Adewusi, A.O., Adeleke, A.G., Akwawa, L.A., & Azubuko, C.F. (2024). Microservices architecture in cloud-native applications: Design patterns and scalability. Computer Science & IT Research Journal, 5(9), 2107-2124. doi: 10.51594/csitrj.v5i9.1554.
[21] Rathore, N., Rajavat, A., & Patel, M. (2020). Investigations of microservices architecture in edge computing environment. In R.K. Shukla, J. Agrawal, S. Sharma, N.S. Chaudhari & K.K. Shukla (Eds.), Social networking and computational intelligence (pp. 77-84). Singapore: Springer. doi: 10.1007/978-981-15-2071-6_7.
[22] Sangabriel-Alarcón, J., Ocharán-Hernández, J.O., Cortés-Verdín, K., & Limón, X. (2023). Domain-driven design for microservices architecture systems development: A systematic mapping study. In Proceedings of the 11th international conference in software engineering research and innovation (pp. 25-34). León: IEEE. doi: 10.1109/ CONISOFT58849.2023.00014.
[23] Shakhovska, N., & Tarasov, D. (2011). Technologies of data integration of information systems of Lviv Polytechnic National University. Bulletin of Lviv Polytechnic National Univeristy. Series of Information Technology in Higher Education, 703, 9-20.
[24] Singh, N., Hamid, Y., Juneja, S., Srivastava, G., Dhiman, G., Gadekallu, T.R., & Shah, M.A. (2023). Load balancing and service discovery using Docker Swarm for microservice based big data applications. Journal of Cloud Computing, 12(1), article number 4. doi: 10.1186/s13677-022-00358-7.
[25] Söylemez, M., Tekinerdogan, B., & Tahran, A.K. (2022). Challenges and solution directions of microservice architectures: A systematic literature review. Applied Sciences, 12(11), article number 5507. doi: 10.3390/ app12115507.
[26] Wolfart, D., Assunção, W.K.G., da Silva, I.F., Domingos, D.C.P., Schmeing, E., Villaca, G.L.D., & Paza, D.D.N. (2021). Modernizing legacy systems with microservices: A roadmap. In Proceedings of the 25th international conference on evaluation and assessment in software engineering (pp. 149-159). New York: Association for Computing Machinery. doi: 10.1145/3463274.3463334.
[27] Zhelev, S., & Rozeva, A. (2019). Using microservices and event driven architecture for big data stream processing. AIP Conference Proceedings, 2172, article number 090010. doi: 10.1063/1.5133587.