Badanie wpływu konfiguracji platform do tworzenia mikrousług na wydajność aplikacji

• Autorzy: Biegajło Bartosz , Czerwiński Dariusz

Identyfikatory

DOI

10.35784/jcsi.6090

Warianty tytułu

EN

Investigating the impact of microservice-oriented platform configurations on application performance

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Efektywne zarządzanie skonteneryzowanymi aplikacjami jest kluczowe dla zapewnienia ich wydajności i niezawodności. Celem niniejszej pracy było wskazanie jakie ustawienia konfiguracyjne orkiestratora Kubernetes mają największy wpływ na wydajność aplikacji mikrousługowej w warunkach wzmożonego obciążenia. Dla każdego zustalonych wariantów konfiguracji zmierzono przepustowość oraz czas odpowiedzi testowej aplikacji opartej o paradygmat mikrousług. Wyniki badań wskazują, że nadmierne skalowanie horyzontalne pogarsza wydajność aplikacji orazże ustawienia zużycia pamięci operacyjnej mogą odgrywać większą rolę w optymalizacji wydajności systemu niż zużycie procesora.

EN

Effective management of containerized applications is crucial to ensuring their performance and reliability. The aim of this work was to indicate which configuration settings of the Kubernetes orchestrator have the greatest impact on microservice application performance under conditions of increased load. For each of the established configuration variants, the throughput and response time of the test application based on the microservices paradigm were measured. Research findings indicate that excessive horizontal scaling degrades application performance and that memory usage settings may play a greater role in optimizing system performance than CPU usage.

Słowa kluczowe

PL

Kubernetes; wydajność aplikacji; skalowanie wertykalne; skalowanie horyzontalne

EN

Kubernetes; application performance; vertical scaling; horizontal scaling

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Journal of Computer Sciences Institute
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 31
• Strony: 124--131
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Biegajło Bartosz

• Lublin University of Technology (Poland)

autor

Czerwiński Dariusz

• Lublin University of Technology (Poland)

Bibliografia

• 1. Z. Mushtaq, N. Saher, F. Shazad, S. Iqbal, A. Qasim, A Review on Transformation of Monolithic Applications towards Microservices Environment, International Journal of Innovations in Science & Technology 4 (2022) 1–18, https://doi.org/10.33411/ijist/2022040101.
• 2. Y. Zhang, B. Vasilescu, H. Wang, V. Filkov, One size does not fit all: an empirical study of containerized continuous deployment workflows, In 26th ACM Joint Meeting on European Software Engineering Conference and Symposium on the Foundations of Software Engineering (ESEC/FSE) (2018) 295–306, https://doi.org/10.1145/3236024.3236033.
• 3. M. Fowler, J. Lewis, Microservices a definition of this new architectural term, https://martinfowler.com/articles/microservices.html, [17.01.2024].
• 4. X. Larrucea, I. Santamaria, R. Colomo-Palacios, C. Ebert, Microservices, IEEE Software 35 (2018) 96–100, http://doi.org/10.1109/MS.2018.2141030.
• 5. I. K. Aksakalli, T. Celik, A. B. Can, B. Tekinerdogan, Systematic Approach for Generation of Feasible Deployment Alternatives for Microservices, IEEE Access 9 (2021) 29505–29529, https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3057582.
• 6. Dokumentacja orkiestratora Kubernetes, https://kubernetes.io/docs/home/, [18.01.2024].
• 7. PaaS vs. IaaS vs. SaaS vs. CaaS: How are they different? https://cloud.google.com/learn/paas-vs-iaas-vs-saas, [20.01.2024].
• 8. PJ. Maenhaut, B. Volckaert, V. Ongenae, F. De Turck, Resource Management in a Containerized Cloud: Status and Challenges, Journal of Network and Systems Management 28 (2019) 197–246, https://doi.org/10.1007/s10922-019-09504-0.
• 9. Y. Zhang, G. Yin, T. Wang, Y. Yu, H. Wang, An Insight Into the Impact of Dockerfile Evolutionary Trajectories on Quality and Latency, In 42nd IEEE Annual Computer Software and Applications Conference (COMPSAC) (2018) 138–143, http://doi.org/10.1109/COMPSAC.2018.00026.
• 10. D. Boxley, Containers Vs. Virtual Machines: Why the Paradigm Shift Matters, https://cloudnativenow.com/topics/cloudnativedevelopment/containers-vs-virtual-machines-why-the-paradigm-shift-matters/, [30.01.2024].
• 11. S. P. Sinde, B. Thakkalapally, M. Ramidi, S. Veeramalla, Continuous Integration and Deployment Automation in AWS Cloud Infrastructure, International Journal for Research in Applied Science and Engineering Technology 10 (2022) 1305–1309, https://doi.org/10.22214/ijraset.2022.44106.
• 12. F. H. L. Buzato, A. Goldman, D. Batista, Efficient Resources Utilization by Different Microservices Deployment Models, In 17th IEEE International Symposium on Network Computing and Applications (NCA) (2018) 1–4, https://doi.org/10.1109/NCA.2018.8548346.
• 13. M. Waseem, P. Liang, M. Shahin, A. Di Salle, G. Márquez, Design, Monitoring, and testing of microservices systems: The practitioners’ perspective, Journal of Systems and Software 182 (2021) 111061–111105, https://doi.org/10.1016/j.jss.2021.111061.
• 14. What is container orchestration, https://www.ibm.com/topics/container-orchestration, [28.01.2024].
• 15. S. Li, H. Zhang, Z. Jia, C. Zhong, C. Zhang, Z. Shan, J. Shen, M. A. Babar, Understanding and addressing quality attributes of microservices architecture: A Systematic literature review, Information and Software Technology 131 (2021) 106449–106472, https://doi.org/10.1016/j.infsof.2020.106449.
• 16. Horizontal vs Vertical scaling: An in-depth Guide, https://www.nops.io/blog/horizontal-vs-vertical-scaling/, [29.01.2024].
• 17. A. Avritzer, V. Ferme, A. Janes, B. Russo, A. Hoorn, H. van Schulz, D. Menasché, V. Rufino, Scalability Assessment of Microservice Architecture Deployment Configurations: A Domain-based Approach Leveraging Operational Profiles and Load Tests, Journal of Systems and Software 165 (2020) 110564–110580, https://doi.org/10.1016/j.jss.2020.110564.
• 18. G. Blinowski, A. Ojdowska, A. Przybyłek, Monolithic vs. Microservice Architecture: A Performance and Scalability Evaluation, IEEE Access 10 (2022) 20357–20374, https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3152803.
• 19. Dokumentacja Minikube, https://minikube.sigs.k8s.io/docs/, [19.02.2024].
• 20. J. Gray, R. Helland, R. O'Neil, D. Shasha, The dangers of replication and a solution, ACM SIGMOD 25 (1996) 173–182, https://doi.org/10.1145/235968.233330.
• 21. Dokukmentacja k6, https://grafana.com/docs/k6/latest/, [09.03.2024].

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).