Συντάχθηκε 07-07-2025 10:14
Τόπος:
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 10/07/2025 13:00
Λήξη: 10/07/2025 14:00
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Κυριάκου Χαλβατζή
με θέμα
Διαδραστική Εφαρμογή Περιβάλλοντος Χρήστη σε Πλατφόρμα Kubernetes
Interactive User Environment Application on Kubernetes Platform
Εξεταστική Επιτροπή
Αναπληρωτής Καθηγητής Βασίλειος Σαμολαδάς (επιβλέπων)
Καθηγητής Ευριπίδης Πετράκης
Επίκουρος Καθηγητής Νικόλαος Γιατράκος
Περίληψη
Η παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζει τον σχεδιασμό και την υλοποίηση ενός υπολογιστικού συστήματος ανάλυσης δεδομένων προσανατολισμένου στον χρήστη, το οποίο αναπτύσσεται στην πλατφόρμα Kubernetes. Το σύστημα αντλεί έμπνευση από τις θεμελιώδεις αρχές σχεδιασμού του Unix, ιδιαίτερα ως προς τα δικαιώματα αρχείων, την ιεραρχία χρηστών και τη διαχείριση εξουσιοδοτήσεων. Κεντρική φιλοδοξία αποτελεί η βελτίωση της καθημερινής εμπειρίας των αναλυτών δεδομένων που εργάζονται με μεγάλους και όχι όγκους δεδομένων, διατηρώντας παράλληλα αυστηρό έλεγχο πρόσβασης και υποστήριξη για ταυτόχρονη αλληλεπίδραση πολλών χρηστών. Οι χρήστες μπορούν να ανεβάζουν και να διαμοιράζονται σύνολα δεδομένων, καθώς και να υποβάλλουν παρτίδες εργασιών προς εκτέλεση χρησιμοποιώντας προενσωματωμένες εφαρμογές, όπως DuckDB, Bash, Octave, Pandas και άλλες. Με σχεδιασμό που δίνει έμφαση στην μοντελοποίηση και την επεκτασιμότητα, η πλατφόρμα στοχεύει στην απόκρυψη της πολυπλοκότητας της ενορχήστρωσης, της διαχείρισης πόρων και του χρονοπρογραμματισμού εργασιών, προσφέροντας στους χρήστες ένα ενιαίο και εύχρηστο περιβάλλον για ροές εργασίας ανάλυσης δεδομένων. Κάθε εργασία εκτελείται και τερματίζεται μέσα σε απομονωμένο περιβάλλον, διασφαλίζοντας της αναπαραγωγιμότητα και την απομόνωση. Η λύση καταδεικνύει τη δυνατότητα δημιουργίας μιας ελαφριάς και ευέλικτης πλατφόρμας που αξιοποιεί την εγγενή επεκτασιμότητα του Kubernetes για την αποδοτική διαχείριση των χρηστών, των δεδομένων και των εργασιών. Αποτελεί μια προσέγγιση που διευρύνει την πρόσβαση σε ισχυρά εργαλεία ανάλυσης, ιδιαίτερα σε ερευνητικά και εκπαιδευτικά περιβάλλοντα όπου η ευκολία ανάπτυξης και η δυνατότητα επέκτασης είναι καθοριστικής σημασίας.
Abstract
The following thesis presents the design and implementation of a user-oriented analytical computing system deployed on the Kubernetes platform. The system draws inspiration from core Unix design principles, particularly in file and directory permissions, user hierarchy and authorization management. The central ambition is to ease the operational quality of life for data analysts working with sizable or not datasets, while maintaining strict access control and support for concurrent multi-user interactions. Users can upload and share datasets, submit batch job into execution using pre-integrated applications, such as DuckDB, Bash, Octave, Pandas and others. Designed with modularity and extensibility in mind, the platform aims to abstract the complexity of orchestration, achieves abstraction of resource allocation and job scheduling, providing users with a seamless interface for analytical workflows. Each job lives and dies in a sandboxed containerized environment, ensuring reproducibility and isolation. The solution demonstrates the feasibility of delivering a lightweight, flexible platform that leverages Kubernetes’ native scalability to manage user resources, data, and jobs efficiently. It offers a pathway for democratizing access to powerful analytics tooling, especially in research and educational contexts where ease of deployment and extensibility are vital.
