Система онлайн-замовлень поїздок на основі мікросервісної архітектури

Abstract

Актуальність роботи зумовлена зростаючою потребою у відмовостійких платформах міської мобільності. Такі системи мають швидко обробляти великі обсяги даних у реальному часі геоданих та забезпечувати надійність фінансових транзакцій у розподіленому середовищі. Це дозволить підвищити стабільність роботи системи під високим навантаженням та гарантувати безперебійне обслуговування пасажирських перевезень. Метою роботи є розробка інформаційної системи онлайн-замовлень поїздок на основі мікросервісної архітектури, яка забезпечує відстеження локації автомобіля в режимі реального часу та надійність фінансових операцій. Об’єктом роботи є процеси онлайн-бронювання та супроводу пасажирських перевезень. Предметом роботи є методи та архітектурні патерни проєктування мікросервісів для обробки потокових даних і забезпечення узгодженості інформації. В результаті виконання роботи було досліджено архітектурні патерни розподілених систем, проаналізовано методи обробки високочастотних геоданих, вирішено проблему розподілених транзакцій за допомогою патерну Saga та брокера повідомлень RabbitMQ, а також розроблено серверну частину програмного забезпечення, в якій використано повнодуплексну передачу координат через WebSockets та In-Memory кешування за допомогою Redis. Дана робота складається з чотирьох розділів. У першому розділі проведено аналіз предметної області, огляд існуючих платформ онлайн-замовлення поїздок та сформовано постановку задачі. Другий розділ присвячений обґрунтуванню моделей, методів та інформаційних технологій мікросервісної архітектури, що використані у роботі. У третьому розділі наведено результати проєктування архітектури баз даних, алгоритмів взаємодії мікросервісів та реалізації бізнес-логіки системи. В четвертому – наведено експлуатаційну документацію, проведено End-to-End тестування та аналіз результатів роботи розробленої системи. Загальний обсяг роботи – 88 сторінок. Кваліфікаційна робота містить 9 таблиць, 36 рисунків, 31 посилань, 2 додатки. The relevance of the work is driven by the growing need for fault-tolerant urban mobility platforms. Such systems must quickly process large volumes of real-time geospatial data and ensure the reliability of financial transactions in a distributed environment. This will improve the system’s stability under high load and guarantee the uninterrupted service of passenger transportation services. The aim of the work is to develop an online ride-booking information system based on a microservices architecture that provides real-time vehicle location tracking and reliable financial operations. The object of the work is the processes of online booking and support of passenger transportation. The subject of the work is the methods and architectural patterns of designing microservices for processing streaming data and ensuring information consistency. As a result of the work, the architectural patterns of distributed systems were investigated, methods for processing high-frequency geospatial data were analyzed, the problem of distributed transactions was solved using the Saga pattern and the RabbitMQ message broker, and the server-side software was developed, utilizing full-duplex coordinate transmission via WebSockets and in-memory caching using Redis. This work consists of four chapters. The first chapter provides an analysis of the subject area, a review of existing online ride-hailing platforms, and formulates the problem statement. The second chapter is devoted to the justification of the models, methods, and information technologies of the microservice architecture used in the work. The third chapter presents the results of designing the database architecture, microservices interaction algorithms, and the implementation of the system’s business logic. The fourth chapter provides operational documentation, conducts End-to-End testing, and analyzes the performance results of the developed system. The total volume of the work is 88 pages. The qualification work contains 9 tables, 36 figures and 31 references, and 2 appendices.