Аналіз та порівняння платформ для розгортання віртуальних сервісів у хмарних і гібридних інфраструктурах

Abstract

Об'єкт дослідження – процес розгортання віртуальних сервісів та веб-додатків на сучасних хмарних і гібридних платформах. Предмет дослідження – функціональні можливості, продуктивність, вартість і архітектурні особливості провідних платформ для розгортання віртуальних сервісів (Amazon Web Services, Microsoft Azure, Google Cloud Platform, DigitalOcean App Platform, Vercel, Render, Hetzner Cloud) у різних моделях обслуговування (IaaS, PaaS, SaaS, FaaS) і моделях розгортання (публічна, приватна, гібридна). Мета роботи – на основі систематизованого аналізу архітектури сучасних хмарних платформ та практичного експерименту з розгортання тестового веб-додатку виробити обґрунтовані рекомендації щодо вибору платформи для типових сценаріїв розгортання віртуальних сервісів у хмарних і гібридних інфраструктурах. У роботі досліджено еталонну модель хмарних обчислень NIST, розкрито моделі обслуговування IaaS, PaaS, SaaS, FaaS та моделі розгортання інфраструктури. Розглянуто архітектурні особливості провідних хмарних платформ, технології віртуалізації, контейнеризації (Docker, Kubernetes), оркестрації та інфраструктури як коду (Terraform, Ansible). Виконано порівняльний аналіз семи платформ за дев'ятнадцятьма характеристиками. Як експериментальний об'єкт розроблено демонстраційний веб-додаток – менеджер завдань CloudTasks (Node.js + Express + SQLite) з контейнеризацією через Docker. Додаток розгорнуто на платформах Vercel, Render, DigitalOcean App Platform, AWS EC2 та Hetzner VPS; виміряно час холодного розгортання, перцентилі часу відгуку (p50, p95, p99), пропускну здатність API, утилізацію ресурсів і місячну вартість експлуатації. На підставі сукупних результатів запропоновано матрицю рішень для вибору платформи у трьох типових сценаріях. Робота може використовуватися як методичне джерело при проєктуванні архітектури веб-додатків та виборі платформ розгортання у проєктній діяльності студентів спеціальності 122 «Комп'ютерні науки», молодших інженерів та технічних керівників стартап-проєктів.