مدیریت منابع و حفظ انسجام در سیستم‌های میکروسرویس با رویکرد بهینه‌سازی هوشمند اجماع

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی کامپیوتر، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد زنجان، زنجان، ایران

2 استادیار، دانشکده مهندسی کامپیوتر، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد خدابنده، زنجان، ایران

3 مربی، دانشکده مهندسی کامپیوتر، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد زنجان، زنجان، ایران

doi
10.22034/abmir.2025.23292.1135
چکیده

اخیراً معماری‌های میکروسرویس به‌عنوان الگوی غالب طراحی سامانه‌های ابری، مزایای متعدد مانند انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری را به ارمغان آورده‌اند، اما در عین حال با چالش‌هایی نظیر تضمین انسجام داده‌ها، مقابله با خرابی گره‌ها و تخصیص بهینه منابع مواجه هستند. در این تحقیق، یک رویکرد اجماع نوین و سازوکار بهینه‌سازی هوشمندی ارائه شده است که با بهره‌گیری از پروتکل اجماع Paxos، به ارتقای عملکرد، تاب‌آوری و پایداری بیشتر سامانه‌های میکروسرویس می‌انجامد. رویکرد پیشنهادی با تأکید بر هماهنگی هوشمند در تغییر وضعیت خدمات، کاهش تأخیر و تخصیص پویای منابع، جایگزینی مؤثر برای راهکارهای سنتی مبتنی بر مدل‌های آماری و تکاملی است. با اجرای آزمایش‌های تجربی در محیط‌های ابری پویا و ارزیابی سناریوهای بارکاری متغیر، مشخص شد که الگوریتم پیشنهادی قادر است با حفظ 9/99% سازگاری با نسخه‌های موجود و 95% تحمل خطا، به میزان ۲۵٪ بهبود در معیار زمان پاسخ، ۳۰٪ بهبود در توان عملیاتی سیستم و ۲۰٪  بهبود در معیار کارایی سراسری سیستم ایجاد نماید. همچنین، مقایسه با رویکردهای موجود نشان داد که ترکیب الگوریتم‌های اجماع با مکانیزم‌های بهینه‌سازی هوشمند و مدیریت مؤثر منابع، امکان‌پذیری دستیابی به عملکرد پایدار در شرایط بارکاری ناپایدار و متغیر ابری را فراهم می‌آورد. این نتایج نشان‌دهنده ظرفیت بالای دیدگاه پیشنهادی برای استفاده در معماری‌های نوین و پیچیده مبتنی بر میکروسرویس است.