FAULT TOLERANCE AND RELIABILITY IN KUBERNETES-ORCHESTRATED MULTI-AGENT SYSTEMS: UNIVERSITY SCHEDULING CASE STUDY

Аннотация

Многоагентные системы (MAS) играют особую роль в распределенных вычислениях и в средах, требующих автономной координации, таких как робототехника, облачные вычисления и управление дорожным движением. Однако обеспечение отказоустойчивости и надежности MAS остается значительной задачей, особенно в крупномасштабных развертываниях. В данном исследовании рассматривается влияние оркестрации на основе Kubernetes на отказоустойчивость MAS, оцениваются такие механизмы, как автоматическое масштабирование, стратегии избыточности и самовосстановление. Экспериментальные результаты показывают, что Kubernetes повышает устойчивость MAS, снижая частоту сбоев и сокращая среднее время восстановления. В исследовании также рассматриваются компромиссы между производительностью и потреблением ресурсов, показывая, что избыточность и авто-масштабирование улучшают надежность системы, но при этом увеличивают вычислительную нагрузку. Планирование на основе аффинности и выборочная избыточность были признаны эффективными методами балансировки эффективности и надежности. Полученные результаты имеют важное значение для реальных внедрений MAS, особенно в оптимизации конфигураций Kubernetes для обеспечения отказоустойчивости без чрезмерного расхода ресурсов. Будущие исследования должны сосредоточиться на масштабировании, управляемом ИИ, гибридном облачно-периферийном исполнении и усовершенствованных механизмах обнаружения сбоев для дальнейшего повышения надежности и эффективности MAS в динамичных средах.