Microservices Architecture for University Learning Management Information Systems: Design and Implementation Experience

Информационные системы управления учебным процессом (LMS) казахстанских вузов традиционно строились на монолитной архитектуре, что существенно ограничивало их масштабируемость, гибкость обновлений и устойчивость к отказам. По мере роста числа студентов (КазУТБ: с 3 200 до 7 500 студентов за 2018–2024 гг.) и увеличения числа онлайн-сервисов данные ограничения стали критическими. В настоящей работе описан опыт проектирования и поэтапной миграции университетской LMS на микросервисную архитектуру. Система декомпозирована на 17 слабосвязанных сервисов: аутентификация/авторизация, управление учебным планом, расписание, оценивание, библиотечный фонд, LMS-ядро, уведомления, аналитика и др. Взаимодействие сервисов реализовано через брокер сообщений Kafka (асинхронные события) и REST/gRPC (синхронные запросы). Контейнеризация выполнена на базе Docker + Kubernetes (k8s cluster из 12 узлов). В ходе нагрузочного тестирования система продемонстрировала горизонтальное масштабирование до 15 000 одновременных сессий без деградации производительности (p95 latency < 200 мс). Аварийное восстановление (RTO) сократилось с 4 часов (монолит) до 8 минут (микросервисы). Ежегодные операционные затраты снизились на 23% благодаря более эффективному использованию облачных ресурсов (AWS + локальный ЦОД КазУТБ).