Мікросервісна вебсистема обміну повідомленнями та відеокомунікації на основі WebRTC

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorТихоход, Володимир Олександрович
dc.contributor.authorРемига, Богдан Сергійович
dc.date.accessioned2026-07-30T07:22:57Z
dc.date.available2026-07-30T07:22:57Z
dc.date.issued2026
dc.description.abstractДипломна 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.
dc.description.abstractotherThe thesis consists of 60 pages, contains 22 figures, 3 tables, 1 appendix, and 20 references. The aim of the work is to develop a fault-tolerant microservice web system for instant messaging and real-time multi-party video conferencing. During the research, modern multimedia data routing topologies were analyzed, and a hybrid server architecture was designed. Its core consists of isolated microservices for authorization, room management, and media traffic processing, which interact via high-speed internal protocols. To ensure high performance of video communication, the WebRTC standard was applied in combination with the Selective Forwarding Unit (SFU) topology. In order to protect user confidentiality, a cryptographic encryption subsystem for the saved correspondence history was implemented using the AES-256-GCM standard. Along with this, an interactive client web application was developed. The practical result is a ready-to-use communication platform. The conducted functional and load testing confirmed its stability, fault tolerance, and minimal network latency during media data transmission.
dc.format.extent60 с.
dc.identifier.citationРемига, 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.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/82317
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectмікросервісна архітектура
dc.subjectWebRTC
dc.subjectSFU
dc.subjectMediasoup
dc.subject.NET
dc.subjectC#
dc.subjectTypeScript
dc.subjectсиметричне шифрування
dc.subjectAES-256-GCM
dc.subjectRedis
dc.subjectgRPC
dc.subjectReact
dc.subjectmicroservice architecture
dc.subjectsymmetric encryption
dc.titleМікросервісна вебсистема обміну повідомленнями та відеокомунікації на основі WebRTC
dc.typeBachelor Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Remiga_bakalavr.pdf
Розмір:
1.1 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Бакалаврські роботи (ЦТЕ)
Бакалаврські роботи