CC BY
0
role of a thermal compensator, so the electronics are reliably protected from a hot surface. This is the only point measurement technology currently available on the market that can operate at such extreme temperatures.
The ultrasonic wave is transmitted from the emitter down one waveguide, and the reflected wave is transmitted through another waveguide to the "receiving" transducer. The difference in "flight time" between the reflected signals from the outer and inner surfaces of the wall provides a thickness measurement, as shown in the figure below. References:
1. Monakhov A.N., Trofimov P.N., Alyakritskii A.L., Elizarov S.V. System of complex corrosion monitoring of primary oil processing facility // STA. 2006. № 2.
2. Markin A.N., Nizamov R.E., Sukhoverov S.V. Production Chemistry: guidance manual. Vladivostok: Dal'nauka, 2011. 288 p.
© Азимов Э., Акыев Д., Атаев А., Байрамкылычев О., 2024
УДК 004.42
Алуев А.С.
магистр, Уральский Федеральный Университет,
г. Екатеринбург, РФ
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВНЕДРЕНИЯ NODE.JS В ВЫСОКОНАГРУЖЕННЫЕ СИСТЕМЫ
Аннотация
В данной статье рассматривается платформа Node.js, особенности ее использования в высоконагруженных системах (ВС). Исследуются экономические преимущества внедрения данной технологии для разработки масштабируемых приложений, такие как уменьшение затрат на разработку, оптимизация серверных ресурсов и высокая производительность. Обсуждаются результаты сравнительного анализа внедрения Node.js и традиционных серверных технологий Java и .NET. Анализируются примеры успешного применения Node.js в различных отраслях.
Ключевые слова
Node.js, высоконагруженные системы (ВС), экономические аспекты, асинхронная обработка, масштабируемость, производительность приложений, снижение затрат.
Aluev A.S.
master's degree, Ural Federal University, Ekaterinburg, Russia
ECONOMIC ASPECTS OF IMPLEMENTING NODE.JS IN HIGH-LOAD SYSTEMS
Annotation
This article discusses the Node.js technology and its features in high-load systems (HLS). It explores the economic advantages of implementing this technology for developing scalable applications, such as reduced development costs, optimized server resources, and high performance. The results of a comparative analysis of Node.js implementation versus traditional server technologies like Java and .NET are discussed. Examples of successful Node.js applications across various industries are analyzed.
Keywords
Node.js, high-load systems (HLS), economic aspects, asynchronous processing, scalability, application
performance, cost reduction.
Введение
В эпоху цифровой трансформации, связанной с ростом числа пользователей и их ожиданий от цифровых продуктов, компании сталкиваются с необходимостью разработки высоконагруженных систем (ВС). Их особенность заключается в способности обрабатывать миллионы запросов в секунду, обеспечивая при этом высокую производительность и надежность. Эти системы предъявляют строгие требования к технологиям, которые их поддерживают. В этом контексте выбор подходящей архитектуры становится особенно важным для достижения не только технического успеха, но и экономической эффективности.
Одной из технологий, привлекающей внимание разработчиков и IT-специалистов, является Node.js. Это платформа для серверного программирования, построенная на движке V8 от Google. Ее основной принцип заключается в неблокирующем, асинхронном выполнении операций ввода-вывода. Данная особенность является привлекательной для ВС, где требуется обрабатывать большое количество одновременных запросов и операций с минимальными задержками. Однако, прежде чем принять решение о внедрении Node.js, необходимо оценить не только технические преимущества, но и экономические аспекты, влияющие на общую стоимость использования и эффективность системы. Цель данной статьи - проанализировать экономические аспекты внедрения Node.js в ВС.
Основная часть. Node.js как важный инструмент ВС
Веб-приложения и системы часто сталкиваются с большими объемами данных и запросов, что делает их ВС. Это платформы, которые обрабатывают значительное количество запросов и данных одновременно. Основной особенностью ВС является большое число пользователей. Также они характеризуются высокими требованиями к производительности и масштабируемостью.
Одним из наиболее популярных инструментов для разработки таких систем является Node.js, выпущенный в 2009 году Райаном Далем. Данная технология позволяет разработчикам использовать JavaScript на стороне сервера, революционизируя способ создания веб-приложений. Неблокирующая архитектура, управляемая событиями, сделала его предпочтительным выбором для разработки быстрых и масштабируемых сетевых приложений. В 2023 году он стал самым используемым веб-фреймворком среди разработчиков программного обеспечения по всему миру. Согласно опросу, 42,65% респондентов сообщили, что применяют именно Node.js (рис. 1).
Рисунок 1 - Самые используемые веб-фреймворки среди разработчиков, 2023 год Источник: разработано автором на основании [1]
Node.js использует событийный цикл и асинхронные операции для обработки запросов, что позволяет эффективно управлять большим количеством одновременных соединений без необходимости использования дополнительных потоков. В отличие от традиционных серверных решений, Node.js не блокирует выполнение кода во время ожидания завершения операций ввода-вывода, что помогает
минимизировать задержки и улучшить общую производительность системы. Использование единого языка для клиентской и серверной части упрощает разработку и поддержку приложений, поскольку одна и та же команда разработчиков может работать над всей системой, не переключаясь между различными языками программирования [2]. Таким образом, Node.js представляет собой мощное решение для создания ВС, обеспечивая высокую производительность, масштабируемость и эффективность разработки.
Экономические преимущества внедрения Node.js
В условиях, когда время и ресурсы становятся особенно важными, выбор технологий, способствующих оптимизации затрат и ускорению процессов, становится первоочередной задачей для бизнеса. Node.js, благодаря своей асинхронной архитектуре, использованию JavaScript на обеих сторонах приложения и богатой экосистеме, предоставляет разработчикам и компаниям уникальные возможности для повышения эффективности работы [3]. Применение Node.js открывает перед компаниями множество экономических преимуществ.
Внедрение Node.js в разработку программного обеспечения может снижать затраты на разработку по нескольким причинам. Использование JavaScript на серверной и клиентской сторонах упрощает процесс разработки, позволяя работать в одном языке программирования, что снижает необходимость в обучении и поддержке различных технологий. Это помогает создать более согласованный и эффективный код, снижая временные и финансовые затраты [4]. Кросс-платформенные возможности Node.js позволяют разработать приложения, которые могут работать на различных операционных системах и устройствах, уменьшая затраты на создание и поддержку нескольких версий программного обеспечения. Это означает, что одна и та же кодовая база может обслуживать широкий спектр платформ, что значительно упрощает процесс поддержки.
Node.js также ускоряет процесс разработки благодаря своей асинхронной модели обработки запросов, которая позволяет эффективно управлять одновременными запросами и улучшает время отклика приложения. Это приводит к более быстрому созданию и тестированию новых функций и услуг, что позволяет компаниям оперативнее реагировать на изменения в требованиях и быстрее выходить на рынок.
Оптимизация серверных ресурсов является еще одним из важных экономических преимуществ внедрения Node.js, и делает его особенно привлекательным для ВС. Благодаря асинхронной архитектуре, основанной на неблокирующем вводе-выводе, Node.js способен обрабатывать множество соединений одновременно, что значительно повышает эффективность использования серверных ресурсов [5]. Это позволяет компаниям сократить количество необходимых серверов для обработки большого объема запросов, что ведет к снижению затрат на инфраструктуру.
Использование Node.js способствует уменьшению потребления памяти и энергии, что также положительно сказывается на операционных расходах. Меньшее количество серверов означает не только экономию на хостинге, но и снижение затрат на обслуживание оборудования, электрическую энергию и охлаждение.
Node.js позволяет обрабатывать запросы быстрее, что приводит к сокращению времени ожидания пользователей и, соответственно, к повышению их удовлетворенности. Данная особенность снижает нагрузку на поддержку и обслуживание, так как меньшее количество запросов требует вмешательства технической команды. Оптимизация серверных ресурсов с помощью Node.js не только снижает финансовые затраты, но и создает более устойчивую и эффективную инфраструктуру.
Использование Node.js для ВС приносит значительные экономические преимущества, особенно в контексте улучшения производительности и снижения затрат. Это создает гибкую, быструю и экономически эффективную экосистему для разработки и эксплуатации приложений и делает Node.js предпочтительным выбором для компаний, стремящихся к устойчивому росту и конкурентоспособности на современном рынке [6].
Сравнительный анализ внедрения Node.js с традиционными серверными технологиями
Выбор технологии для создания серверной части приложения играет важную роль в успехе проекта. С увеличением требований к производительности, масштабируемости и скорости, разработчики все чаще обращаются к новым технологиям. В то же время традиционные серверные технологии, такие как Java и .NET, продолжают оставаться надежными инструментами, обладающими мощными функциональными возможностями и стабильностью. Необходимо понимать, какие преимущества и недостатки могут возникнуть при выборе той или иной технологии для реализации проекта. В таблице 1 представлены экономические последствия внедрения Node.js в сравнении с традиционными серверными технологиями.
Таблица 1
Экономические выгоды от внедрения Node.js в сравнении с традиционными серверными технологиями
Критерий Node.js Java .NET
Начальные затраты Низкие затраты на развертывание и инфраструктуру. Высокие затраты на лицензирование и обучение. Высокие затраты на лицензирование и инфраструктуру.
Скорость разработки Быстрая благодаря модульной экосистеме и JavaScript. Медленная из-за сложного и объемного кода. Быстрая с использованием мощных инструментов.
Затраты на поддержку Меньшие затраты при небольших проектах из-за простоты кода. Меньшие затраты в зрелых системах благодаря экосистеме. Меньшие затраты при эффективной настройке и использовании инструментов.
Производственные расходы Низкие затраты на серверные ресурсы благодаря эффективной обработке асинхронных запросов. Высокие затраты на серверные ресурсы из-за необходимости многопоточности. Оптимальные затраты на серверные ресурсы с учетом возможностей многопоточности и параллелизма.
Гибкость и масштабируемость Высокая гибкость и масштабируемость, особенно для I/O-интенсивных приложений. Хорошая масштабируемость, но может требовать сложной настройки и оптимизации. Отличная масштабируемость с поддержкой большого числа одновременных пользователей.
Трудозатраты на обучение Низкие трудозатраты на обучение для разработчиков, уже знакомых с JavaScript. Высокие трудозатраты на обучение для разработчиков, не знакомых с Java. Высокие трудозатраты на обучение для разработчиков, не знакомых с .NET и C#.
Источник: разработано автором на основании [7, 8]
По мнению автора, внедрение Node.js в сравнении с традиционными серверными технологиями, такими как Java и .NET, демонстрирует явные преимущества в области экономических затрат. Node.js обеспечивает более низкие капитальные и операционные расходы, что делает его привлекательным выбором для стартапов и небольших компаний. Быстрая разработка и простота языка JavaScript способствуют снижению затрат на разработку и ускоряют выход на рынок, что может предоставить значительное конкурентное преимущество. Высокая гибкость и легкость масштабирования Node.js позволяют быстро адаптироваться к изменениям в требованиях бизнеса [9]. Активное сообщество и множество доступных библиотек обеспечивают низкие затраты на поддержку и обновления, в отличие от Java и .NET, где управление обновлениями может потребовать больше усилий.
Node.js демонстрирует высокий возврат инвестиций благодаря снижению затрат и повышению производительности, что может существенно повлиять на финансовые показатели бизнеса. Тем не менее, выбор технологии должен основываться на специфических потребностях проекта, включая требования к производительности и безопасности.
Подтверждением конкурентного преимущества Node.js является опыт организаций, которые перешли на данный инструмент. Американская развлекательная компания Netflix, использующая в качестве бэкенд-технологии Java, не могла справляться с быстрорастущей базой пользователей, что повлекло за собой увеличение времени загрузки. После перехода на технологию Node.js в 2022 году время запуска снизилось на 70%, а также упростилась интеграция микросервисов и разделение огромного блока
информации на подробный интерфейс [10].
В качестве другого примера можно рассматривать опыт компании НАСА (США). После перехода на новый инструмент в 2023 году время доступа снизилось на 300%, что позволило пользователям получать информацию за секунды, а не за часы. Node.js сократил процесс работы с базами данных с 28 шагов всего до семи, что значительно упростило научные исследования [11]. Данные примеры подчеркивают, что внедрение Node.js не только улучшает оперативные показатели, но и способствует более эффективному управлению ресурсами, что делает его идеальным решением для современных ВС. Выводы
Внедрение Node.js в ВС предоставляет множество экономических преимуществ, которые существенно влияют на общую эффективность и финансовые затраты проектов. Благодаря своей асинхронной архитектуре и однопоточному исполнению, Node.js позволяет существенно сократить затраты на серверные ресурсы и улучшить производительность приложений. Это особенно актуально для систем, которые требуют быстрой обработки большого объема данных и масштабируемости.
Сравнение с традиционными серверными технологиями, такими как Java и .NET, показывает, что Node.js может предложить значительные преимущества в плане начальных и производственных затрат, гибкости разработки и поддержки. Выбор Node.js для ВС может стать стратегически выгодным решением, предоставляющим значительные экономические и операционные преимущества. Тем не менее, каждое решение должно быть тщательно обосновано в контексте конкретных требований и условий проекта. Список использованной литературы:
1. Archiwaranguprok C. и др. Elysia: оптимизация веб-фреймворка JavaScript // Материалы 39-го симпозиума ACM/SIGAPP по прикладным вычислениям. 2024. С. 1789-1796.
2. Огарков А.И. Разработка и реализация стратегий цифровой трансформации в здравоохранении // Наукосфера. 2024. № 5(1). С. 54-59.
3. Соловьев К.А. Оптимизация организационной структуры для повышения операционной эффективности в крупных корпорациях // Вестник науки. 2024. № 6(75). Т. 4. С. 272-281.
4. Solovyev K. Developing sustainable business strategies in conditions of global economic uncertainties // Cold Science. 2024. № 4/2024. P. 41-49.
5. Кенджаев А.Т. Разработка и внедрение клиентоориентированных стратегий для увеличения доли рынка траковой компании в США // Наукосфера. 2024. № 7(2). С. 163-168.
6. Бухтуева И. А., Соловьев К. А., Можаровский Е. А., Хатьянов С. А., Косторева А. С. Обзор решений искусственного интеллекта для повышения корпоративной эффективности // Экономика и управление: проблемы, решения. 2024. № 7. Т. 1. С. 177-185.
7. Ульянкина И.В. Влияние возобновляемой энергии на рыночные стратегии в США: анализ устойчивых бизнес-моделей // Вестник науки. 2024. № 7(76). Т. 1. С. 147-156.
8. Бушуев С.А. Повышение эффективности NOSQL И SQL баз данных с помощью использования искусственного интеллекта// Дневник науки. 2024. №8 [Электронный ресурс]. URL: http://www.dnevniknauki.ru/images/publications/2024/8/technics/Bushuev.pdf (дата обращения: 28.08.2024)
9. Бушуев С.А. Сокращение операционных издержек бизнеса с помощью Infrastructure as Code при управлении высоконагруженными системами // Вестник науки. 2024. № 8(77). Т. 1. С. 173-184.
10.Басуматари Б., Агнихотри Н. Преимущества и проблемы использования NodeJS // Международный журнал инновационных исследований в области компьютерных наук и технологий. 2022. Т. 10. №. 3. С. 6770.
11.Bloomingdale S. J., Welch B. V. Migration of the GCAS visualization code base in accordance with modern standards and feature improvements. 2024.P. 89-96.
©Алуев А.С., 2024
