СИСТЕМА АВТОМАТИЗОВАНОГО РОЗГОРТАННЯ КЛАСТЕРНОГО СЕРЕДОВИЩА

Автор(и)

  • Я.І. Вознюк Національний університет «Києво-Могилянська академія» image/svg+xml Автор
  • С.В. Гахович Військовий інститут Київського національного університету імені Тараса Шевченка Автор
  • О.В. Радзієвська Національний університет «Києво-Могилянська академія» image/svg+xml Автор
  • І.В. Бойко Національний університет «Києво-Могилянська академія» image/svg+xml Автор

DOI:

https://doi.org/10.17721/2519-481X/2026/90-05

Ключові слова:

кластерні обчислювальні середовища, контейнеризація, оркестрація, Kubernetes, автоматизація розгортання, програмні застосунки

Анотація

У статті розглянуто питання швидкого розгортання та підтримки складних ІТ-інфраструктур за умов зростання навантаження або відмов окремих компонентів. Показано, що одним із варіантів розгортання складних структур є застосування контейнерних технологій з використанням кластерних обчислювальних середовищ і систем оркестрації контейнерів.

В матеріалі були проаналізовані поняття контейнеризації. Показано, що такий підхід забезпечує ізоляцію застосунків разом із їхніми залежностями, що гарантує портативність програмного забезпечення, його однакове функціонування в різних середовищах та можливість автоматизації процесів розгортання.

Розглянуто основні характеристики кластерних систем. Визначено, що об’єднання незалежних обчислювальних вузлів у єдину логічну мережу дозволяє забезпечити високу доступність, масштабованість і стійкість до відмов. Проаналізовано основні характеристики кластерів, такі як масштабованість, відмовостійкість, балансування навантаження. Розкриті мережеві вимоги для функціонування кластерних середовищ.

Показано, що для системи автоматизованого розгортання кластерних середовищ контейнерна модель є пріоритетною, оскільки вона забезпечує швидке масштабування, ефективне використання ресурсів і тісну інтеграцію з системами оркестрації.

Проаналізовано систему оркестрації контейнерів, яка використовується для автоматизації розгортання, керування, масштабування та підтримки контейнеризованих застосунків Kubernetes. Показано можливість ефективного управління великою кількістю контейнерів у складних інформаційних системах.

Для проведення експериментальних досліджень запропонована, описана, реалізована і протестована на власній інфраструктурі практична реалізація системи автоматизованого розгортання і управління технологіями контейнеризації у кластерному середовищі Kubernetes.

Біографії авторів

  • автор Я.І. Вознюк , афіліація Національний університет «Києво-Могилянська академія»
  • автор С.В. Гахович , афіліація Військовий інститут Київського національного університету імені Тараса Шевченка
  • автор О.В. Радзієвська , афіліація Національний університет «Києво-Могилянська академія»
  • автор І.В. Бойко , афіліація Національний університет «Києво-Могилянська академія»

Посилання

1. Sturley H., Fournier A., Salcedo-Navarro A., Garcia-Pineda M., Segura-Garcia J. Virtualization vs. Containerization, a Comparative Approach for Application Deployment in the Computing Continuum Focused on the Edge / Future Internet. 2024. Vol. 16, No. 11, Article 427.

2. Prydybailo O. B., Prydybailo R. V. (2025). Rol konteyneryzatsiyi u khmarnykh obchyslennyakh [Role of containerization in cloud computing]. Zvyazok, (4), pp.92–98.

3. Pahl C., Jamshidi P., Zimmermann O. Cloud Container Technologies: A State-of-the-Art Review // IEEE Transactions on Cloud Computing. 2019. Vol. 7, No. 3. рр. 677–692.

4. IBM Cloud Education. Cluster computing. URL: https://www.ibm.com/topics/cluster-computing

5. Red Hat. What is high availability? URL: https://www.redhat.com/en/topics/linux/what-is-high-availability

6. Kubernetes Documentation. Overview. URL: https://kubernetes.io/docs/concepts/overview/

7. Kubernetes Documentation. Kubernetes Components. URL: https://kubernetes.io/docs/concepts/overview/components/

8. Kubernetes Documentation. Pods. URL: https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/pods/

9. Kubernetes Documentation. Deployments. URL: https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/deployment/

10. Kubernetes Documentation. Service. URL: https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/service/

11. Linhuber, M., et al. On-Premise Kubernetes in Software Engineering Education: An Experience Report. – TUM, 2026. URL: https://aet.cit.tum.de/research/publications/linhuber2026icse-seet.pdf

12. Kubernetes Documentation. Configuration. URL: https://kubernetes.io/docs/concepts/configuration/

13. Souppaya M., Morello J., Scarfone K. Application Container Security Guide // NIST Special Publication 800-190. 2017. URL: https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/SpecialPublications/NIST.SP.800-190.pdf

14. Kubernetes Documentation. Using RBAC Authorization. URL: https://kubernetes.io/docs/reference/access-authn-authz/rbac/

15. Kubernetes Documentation. Network Policies. URL: https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/network-policies/

16. Sharma V. Complete Guide to Kubernetes Networking // Scaler Topics. Last updated: 9 Jan 2024. URL: https://www.scaler.com/topics/kubernetes/kubernetes-networking/

17. Hidayat A., Andi S. Automating Server Deployment With Ansible to Improve Performance, Virtualization, and Network Security // ResearchGate. 2025. pp.10618-10626. URL: https://www.researchgate.net/publication/394960982

18. Kubernetes Documentation. Installing kubeadm [Електронний ресурс]. – URL: https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/install-kubeadm/

Завантаження

Опубліковано

2026-03-20

Номер

Розділ

ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ