Мікросервісна вебсистема обміну повідомленнями та відеокомунікації на основі WebRTC
Вантажиться...
Дата
2026
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Дипломна робота виконана на 60 сторінках, містить 22 рисунка, 3 таблиці, 1 додаток, 20 джерел у переліку посилань.
Метою роботи є розробка відмовостійкої мікросервісної вебсистеми для миттєвого обміну повідомленнями та організації багатосторонніх відеоконференцій у режимі реального часу. У процесі дослідження проаналізовано сучасні топології маршрутизації мультимедійних даних та спроєктовано гібридну серверну архітектуру. Її основу складають ізольовані мікросервіси авторизації, управління кімнатами та обробки медіатрафіку, що взаємодіють через швидкісні внутрішні протоколи. Для забезпечення високої продуктивності відеозв'язку застосовано стандарт WebRTC у поєднанні з топологією вибіркової переадресації (SFU). З метою захисту конфіденційності користувачів упроваджено підсистему криптографічного шифрування збереженої історії листування за стандартом AES-256-GCM. Разом із тим розроблено інтерактивний клієнтський вебзастосунок. Практичним результатом є готова до використання комунікаційна платформа. Проведене функціональне та навантажувальне тестування підтвердило її стабільність, відмовостійкість та наявність мінімальних мережевих затримок під час передачі медіаданих.
Розроблена мікросервісна вебсистема обміну повідомленнями та відеокомунікації побудована на основі розподіленої архітектури, де клієнтський інтерфейс логічно відокремлений від серверної бізнес-логіки. Використання мікросервісного підходу дозволяє ізолювати ресурсомісткі процеси обробки мультимедійного трафіку від базових транзакційних операцій та підсистеми авторизації. Такий підхід робить структуру платформи стійкою до відмов, легко підтримуваною та гнучкою, що дає змогу за потреби масштабування безперешкодно інтегрувати нові ізольовані компоненти у кластер без зупинки всієї комунікаційної мережі. Вебсистему програмно реалізовано з використанням збалансованого технологічного стека: інтерактивну клієнтську частину розроблено на базі бібліотеки React та мови TypeScript , тоді як серверну інфраструктуру побудовано на гібридному поєднанні платформ .NET (C#) та Node.js. Клієнтський застосунок задіює механізм віртуального дерева елементів для точкового та плавного оновлення станів віртуальних кімнат і сітки відеопотоків без перезавантаження сторінок браузера. На стороні сервера розгорнуто єдину точку входу через шлюз застосунку та реалізовано суворий механізм безстанової автентифікації на основі криптографічних маркерів доступу (JWT), що гарантує надійний захист маршрутів та розмежування прав між гостями й зареєстрованими учасниками. У систему впроваджено спеціалізований підхід криптографічного захисту повідомлень, який працює за стандартом симетричного шифрування AES-256 у режимі лічильника з автентифікацією Галуа (GCM). Це унеможливлює несанкціоноване читання або підробку збереженої історії листування у реляційній базі даних PostgreSQL. Завдяки інтеграції стандарту WebRTC у поєднанні з сервером вибіркової переадресації (SFU) Mediasoup, а також використанню швидкісного брокера оперативної пам'яті Redis і повнодуплексних каналів WebSocket, програма забезпечує миттєву асинхронну синхронізацію подій у текстових чатах та багатосторонню маршрутизацію медіаданих за мілісекунди. Рішення підтримує можливість швидкого розгортання в хмарній або локальній інфраструктурі за допомогою технології контейнеризації Docker та інструменту оркестрації Docker Compose. Програма є повністю готовою до практичного використання і може бути застосована корпоративним сектором, навчальними закладами чи приватними організаціями для проведення захищених віртуальних нарад та дистанційного навчання. Використання оптимізованої моделі маршрутизації дозволяє суттєво знизити навантаження на обчислювальні потужності центральних процесорів та інтернет-канали кінцевих пристроїв, гарантуючи стабільний зв'язок навіть під час пікових навантажень.
Опис
Ключові слова
мікросервісна архітектура, WebRTC, SFU, Mediasoup, .NET, C#, TypeScript, симетричне шифрування, AES-256-GCM, Redis, gRPC, React, microservice architecture, symmetric encryption
Бібліографічний опис
Ремига, Б. С. Мікросервісна вебсистема обміну повідомленнями та відеокомунікації на основі WebRTC : дипломна робота ... бакалавра : 122 Комп’ютерні науки / Ремига Богдан Сергійович. – Київ, 2026. – 60 с.