Enhancing Resilience and Scalability in Travel Booking Systems: A Microservices Approach to Fault Tolerance, Load Balancing, and Service Discovery

要約

このペーパーでは、スケーラブルで信頼性の高い航空予約システムの開発におけるマイクロサービス アーキテクチャの組み込みについて調査します。
従来の予約システムのほとんどは非常に厳格で集中化されているため、ボトルネックや単一障害点が発生しやすくなっています。
そのため、システムは動的である現代の航空会社の要件を満たしていません。
マイクロサービスは、サービスが相互に依存せず、独立してデプロイできるため、優れた復元力とスケーラビリティを提供します。
このアプローチはサーキット ブレーカー パターンに基づいており、フライト API や支払いシステムなどの外部リソースを消費しながらフォールト トレランスを維持します。
これにより、システムへの障害の伝播が 60% 回避され、外部障害下でもシステムが機能できるようになりました。
トラフィックの再ルーティングもこれを強化し、高可用性が要求されるシステムで 99.95% 以上の稼働時間を保証します。
これに対処するために、負荷分散、特にラウンドロビン方式が使用され、サービス インスタンス間でユーザー リクエストを均等に分散することでパフォーマンスを 35% 向上させることができました。
ヘルスチェックとリアルタイムの監視は、システムのユーザーが影響を受ける前に障害を封じ込めるため、障害管理にも役立ちました。
結果は、マイクロサービスの使用により、モノリシック アーキテクチャの使用に比べて、システムのスケーラビリティが 40% 向上し、ダウンタイムが 50% 減少し、サポートされる同時ユーザー数が 30% 増加したことが示唆されています。
これらの調査結果は、変化に対応し、外部システムが利用できない状態から回復する、堅牢かつ柔軟な航空券予約システムの開発におけるマイクロサービスの能力を裏付けています。

要約(オリジナル)

This paper investigates the inclusion of microservices architecture in the development of scalable and reliable airline reservation systems. Most of the traditional reservation systems are very rigid and centralized which makes them prone to bottlenecks and a single point of failure. As such, systems do not meet the requirements of modern airlines which are dynamic. Microservices offer better resiliency and scalability because the services do not depend on one another and can be deployed independently. The approach is grounded on the Circuit Breaker Pattern to maintain fault tolerance while consuming foreign resources such as flight APIs and payment systems. This avoided the failure propagation to the systems by 60% enabling the systems to function under external failures. Traffic rerouting also bolstered this with a guarantee of above 99.95% uptime in systems where high availability was demanded. To address this, load balancing was used, particularly the Round-Robin method which managed to enhance performance by 35% through the equal distribution of user requests among the service instances. Health checks, as well as monitoring in real-time, helped as well with failure management as they helped to contain failures before the users of the system were affected. The results suggest that the use of microservices led to a 40% increase in system scalability, a 50% decrease in downtime and a support for 30% more concurrent users than the use of monolithic architectures. These findings affirm the capability of microservices in the development of robust and flexible airline ticket booking systems that are responsive to change and recover from external system unavailability.

arxiv情報

著者 Biman Barua,M. Shamim Kaiser
発行日 2024-10-25 17:19:42+00:00
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