SERVICE MESH: АРХИТЕКТУРАЛЫҚ ҚАҒИДАТТАРЫ, ӨНІМДІЛІГІ ЖӘНЕ МИКРОСЕРВИСТІК ЖҮЙЕЛЕРДЕ ҚОЛДАНУ ТӘЖІРИБЕСІ

Мақалада қызмет көрсету торы технологиясы микросервис жүйелеріндегі қызметаралық байланысты басқаруға арналған арнайы инфрақұрылымдық қабат ретінде қарастырылады. Зерттеудің мақсаты – желілік қабатты құрудың архитектуралық принциптерін талдау, өнімділік шығындарын бағалау және оны Kubernetes кластерлеріне енгізудің практикалық тәсілдерін көрсету. Мақалада басқару жазықтығы мен деректер жазықтығын бөлу моделі, мөлдір трафикті бағыттау үшін sidecar үлгісін пайдалану, mTLS енгізу және телеметрияны автоматты түрде жинау сипатталған. Әдебиеттерге шолу және ашық бастапқы кодты құжаттама негізінде функционалдық мүмкіндіктері, енгізу күрделілігі және ресурстарды тұтынуы бойынша үш негізгі іске асырудың – Envoy, Istio және Linkerd – салыстырмалы талдауы келтірілген. HTTPS трафигін басқару және Prometheus–Grafana–Jaeger–Kiali бақылау стегімен біріктіру үшін Gateway, VirtualService және DestinationRule манифесттерін пайдаланатын Istio конфигурациясының практикалық мысалы ұсынылған. Зерттеу нәтижелері Service Mesh технологиясының кідіріс пен ресурстарды тұтыну тұрғысынан орташа шығындарды арттырғанымен, микросервистер арасындағы қауіпсіздік пен трафикті орталықтандырылған түрде басқаруды қамтамасыз ететінін көрсетті. Алынған нәтижелер жүйенің масштабы мен қауіпсіздік талаптарына байланысты кәсіпорындық микросервис платформаларында Service Mesh технологиясын қолданудың орындылығы бойынша практикалық ұсыныстар жасауға мүмкіндік береді.

1. Cloud Native Computing Foundation. CNCF Annual Survey 2023 (2023). URL: https://www.cncf.io/reports/cncf-annual-survey-2023/ (accessed: 02.03.2026).

2. Newman, S. Building Microservices: Designing Fine-Grained Systems, 2nd ed. (Sebastopol: O’Reilly Media, 2021), 615 p.

3. Farkiani, B., Jain, R. Service Mesh: Architectures, Applications, and Implementations. arXiv preprint arXiv:2405.13333 (2024). URL: https://arxiv.org/abs/2405.13333 (accessed: 02.03. 2026).

4. Burns, B., Oppenheimer, D. Design Patterns for Container-based Distributed Systems. USENIX Workshop on Hot Topics in Cloud Computing (HotCloud ’16) (2016). URL: https://www.usenix.org/node/196347 (accessed 02.03. 2026).

5. Zhu, X., She, G., Xue, B., et al. Dissecting Overheads of Service Mesh Sidecars. Proceedings of the ACM Symposium on Cloud Computing (SoCC ’23), 142–157 (2023). https://doi.org/10.1145/3620678.3624652

6. Li, W., Lemieux, Y., Gao, J., Zhao, Z., and Han, Y. Service Mesh: Challenges, State of the Art, and Future Research Opportunities. Proceedings of the IEEE International Conference on Service-Oriented System Engineering (SOSE), 122–127 (2019). https://doi.org/10.1109/SOSE.2019.00026

7. Gregg, B. Systems Performance: Enterprise and the Cloud, 2nd ed. (Boston: Addison-Wesley Professional, 2020), 886 p.

8. Richardson, C. Microservices Patterns: With Examples in Java (Shelter Island: Manning Publications, 2018), 520 p.

9. Villamizar, M., Garcés, O., Castro, H., et al. Evaluating the Monolithic and the Microservice Architecture Pattern to Deploy Microservices on PaaS. Proceedings of the 12th Iberian Conference on Information Systems and Technologies (CISTI), 1–8 (2015). https://doi.org/10.1109/CISTI.2015.7170480

10. Pahl, C., Brogi, A., Soldani, J., and Jamshidi, P. Cloud Container Technologies: A State-of-theArt Review. IEEE Transactions on Cloud Computing, 7 (3), 677–692 (2019). https://doi.org/10.1109/TCC.2017.2702586

11. Rose, S., Borchert, O., Mitchell, S., and Connelly, S. Zero Trust Architecture (NIST Special Publication 800-207) (Gaithersburg: National Institute of Standards and Technology, 2020), 50 p. https://doi.org/10.6028/NIST.SP.800-207

12. Beyer, B., Jones, C., Petoff, J., and Murphy, N. R. Site Reliability Engineering: How Google Runs Production Systems (Sebastopol: O’Reilly Media, 2016), 552 p.

13. Luksa, M. Kubernetes in Action, 2nd ed. (Shelter Island: Manning Publications, 2022), 856 p.

14. Sigelman, B. H., Barroso, L. A., Burrows, M., et al. Dapper, a Large-Scale Distributed Systems Tracing Infrastructure. Google Technical Report (2010). URL: https://research.google/pubs/pub36356/ (accessed: 02.03.2026).

15. OpenTelemetry Authors. OpenTelemetry: High-quality, portable telemetry to enable effective observability (2024). URL: https://opentelemetry.io/ (accessed: 02.03. 2026).

16. Calavera, D., Fontana, L. Linux Observability with BPF: Advanced Programming for Performance Analysis and Networking (Sebastopol: O’Reilly Media, 2019), 282 p.

17. Cilium Authors. Cilium Service Mesh (2024). URL: https://cilium.io/use-cases/service-mesh/ (accessed: 02.03.2026).

18. SPIFFE Authors. SPIFFE: Secure Production Identity Framework for Everyone (Specification) (2024). URL: https://spiffe.io/ (accessed: 02.03.2026).

19. Envoy Project Authors. Envoy Proxy: Modern HTTP Proxy and Communication Bus (Documentation) (2024). URL: https://www.envoyproxy.io/ (accessed: 02.03.2026).

20. Istio Authors. Istio: Connect, secure, control, and observe services (Documentation) (2024). URL: https://istio.io/ (accessed: 02.03.2026).

21. Linkerd Authors. Linkerd: Ultralight, security-first service mesh for Kubernetes (Documentation) (2024). URL: https://linkerd.io/ (accessed: 02.03. 2026).

22. Howard, J., et al. Introducing Ambient Mesh. Istio Blog (2022). URL: https://istio.io/latest/blog/2022/introducing-ambient-mesh/ (accessed: 02.03.2026).

23. Kubernetes SIG Network. Kubernetes Gateway API (2024). URL: https://gateway-api.sigs.k8s.io/ (accessed: 02.03.2026).

24. Istio Authors. Kubernetes Gateway API (Istio Documentation) (2024). URL: https://istio.io/latest/docs/tasks/traffic-management/ingress/gateway-api/ (accessed: 02.03.2026).

25. Istio Authors. Performance and Scalability (2024). URL: https://istio.io/latest/docs/ops/deployment/performance-and-scalability/ (accessed: 02.03.2026).