Метод упорядкованого паралелизму per-замовлення у мікросервісних системах доставки подій
DOI: 10.31673/2412-9070.2025.061213
Анотація
У статті представлено метод упорядкованого паралелізму per-order для систем доставки подій у мікросервісних архітектурах, спрямований на забезпечення строгої послідовності виконання операцій у межах кожного логічного замовлення за умов високої інтенсивності подій та відмовостійкості. Запропонований підхід ґрунтується на впровадженні прикладного рівня впорядкування поверх брокера повідомлень RabbitMQ без потреби модифікації його внутрішніх механізмів. Метод включає маркування подій ідентифікаторами послідовності X-Sequence-ID, динамічне створення внутрішніх черг per-key та механізм відновлення пропущених станів gap-replay, що забезпечує гарантоване відтворення втраченої події і точне відновлення локального стану обробки.
Наукова новизна полягає у формалізації детермінованого механізму обробки подій із підтримкою at-least-once семантики, ідіомою ідемпотентності та контролем редоставки. У рамках роботи побудовано аналітичну модель, яка описує вплив рівня паралелізму на пропускну здатність, латентність та стабільність системи з урахуванням імовірності втрат повідомлень, навантаження на черги, обмеження ресурсів та поведінки системи під час часткових відмов брокера. У моделі враховано відмовостійкий HTTP-канал резервної доставки, що дає можливість формально оцінити накладні витрати та передбачити динаміку системи під час пікових навантажень.
Експериментальна перевірка методу у промисловій мікросервісній архітектурі AutoGivex показала зниження затримки, підвищення стабільності виконання, зменшення випадків розупорядкування та покращення масштабованості без втручання у транспортний шар. Результати демонструють, що запропонований підхід придатний для побудови високонавантажених розподілених систем, де критичною є узгодженість станів і точність виконання бізнес-процесів. Отримані аналітичні висновки можуть бути використані як підґрунтя для адаптивної оптимізації паралелізму, конфігурації черг та автоматизованого керування продуктивністю.
Ключові слова: впорядкований паралелізм; мікросервіси; доставка подій; RabbitMQ; X-Sequence-ID; ідемпотентність; gap-replay; модель паралельності; відмовостійкість; аналітична модель; AutoGivex; інформаційні технології.
