Каждый из нас сталкивался с ситуацией, когда интернет-магазин или государственный портал зависает в самый ответственный момент — при оплате заказа, записи к врачу или подаче декларации. Причина почти всегда одна: база данных, хранящая всю информацию сервиса, не выдерживает одновременных подключений. Разработчики пытаются ускорить отдельные модули, но комплексного подхода к снижению нагрузки на само хранилище до сих пор не было. Ученые Пермского Политеха (член Национальной ассоциации участников рынка робототехники) предложили принципиально новую архитектуру веб-сервисов, которая решает эту проблему кардинально.

Исследователи разбили ядро платформы — ту часть, что обрабатывает запросы пользователей и управляет данными — на независимые модули. Теперь, если один перегружается, остальные продолжают работу, и сайт не падает целиком. Ключевым новшеством стал диспетчер соединений — специальная программа, которая упорядочивает поток обращений к базе данных. Вместо шквала хаотичных запросов она выстраивает их в очередь и передает хранилищу поочередно, не позволяя системе «захлебнуться».

Особенность разработки — учет нагрузки от искусственного интеллекта, который сегодня внедряют в большинство сервисов. Обычно ИИ-функции подключают как дополнительный модуль к уже работающему сайту, и сложные вычисления конкурируют за ресурсы с основными процессами, создавая перегрузки. Пермские ученые впервые предусмотрели это и выделили для тяжелых задач ИИ отдельные мощности, чтобы они не мешали основной работе платформы.

Эксперимент на реальной веб-платформе подтвердил эффективность. При симуляции массового наплыва посетителей новый подход позволил почти вдвое сократить потребление оперативной памяти и сбалансировать загрузку процессора. При этом не возникло накопления запросов, которые обычно замедляют работу.