[發明專利]一種基于微服務的多層次自適應方法

有效

• 申請號: 201811494145.6
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109669671B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 毛新軍;張帥;劉佩妮
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G06F8/10
• 分類號: G06F8/10;G06F8/20;G06F8/35
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清

本發明公開了一種基于微服務的多層次自適應方法，其包括：S101：建立基于微服務軟件系統的多層次自適應模型，用來描述自適應微服務軟件系統的不同元素及其相互關系；S102：建立基于自適應微服務系統的抽象模型，用來在不同層次上實現自適應的操作原語，并對其操作語義進行了形式化定義；S103：建立基于自適應模型和自適應原語，即通過一種微服務自適應描述語言MSDL在多個層次上實現自適應邏輯，對自適應策略進行刻畫。本發明具有適應范圍更廣、能夠提升自適應能力等優點。

技術領域

本發明主要涉及到微服務領域，特指一種基于微服務的多層次自適應方法。

背景技術

目前，微服務已成為軟件工程領域的一個熱門話題，它強調高可維護性軟件的設計與開發；谷歌趨勢顯示，2014年后，微服務的搜索次數一直在持續快速增長，包括 IBM、微軟、Netflix 和亞馬遜在內的全球企業公司都開始采用微服務架構；從軟件系統開發的趨勢看，微服務軟件系統有望成為軟件系統的主要模式。

微服務提供了一種新的軟件體系結構范式來分解、組織、部署和維護軟件系統。微服務區別于經典的面向服務架構的特點是強調構成系統的每個單元的可伸縮性、獨立性和語義內聚性，它的基本軟件組件封裝為輕量級和可獨立部署運行的一個個相對小的服務。每個微服務都使用容器技術封裝進行自管理，并在分布式和開放的環境中獨立部署，整個系統在沒有中央控制的管理下分布式運行。在面向對象軟件模型中，一個組件的實例運行在一個進程中，而微服務可以在不同的計算節點上部署運行多個實例，并且每個服務在單獨的進程中獨立運行，這保證了微服務實例的高度獨立性。微服務軟件系統的這種特性呈現出一種明確的邊界，以顯式地將軟件組件 (即微服務) 與正在運行的元素 (即微服務實例) 分開成多個層次，這要求我們考慮不同層次的自適應需求及其相互關系。

這種多層次特性對現有的自適應方法提出了挑戰，如果使用現有的方法進行微服務軟件系統自適應，在成本效益上較差而且微服務的優勢無法被充分利用。在傳統的應用程序中，當用戶訪問量在短時間內大量增加時，現有的自適應方法是添加一個新的服務器或整個應用的副本，但許多用戶可能只集中訪問其中某個模塊；另外當系統的一部分出現故障時，現有的方法是暫停整個系統進行檢查和修復，這會使用戶無法訪問系統。這種傳統的方法可能比較適用于現有的小規模軟件系統，但不適合基于微服務構建的大規模軟件系統。

假設存在一個學生信息系統，該系統是為收集來自某個大學所有學院的學生信息而開發的，主要為用戶提供搜索、分析和分發服務。這樣的系統可以設計為用戶提供服務的微服務系統，包括前端微服務、用戶微服務、匯聚微服務、分析微服務、搜索微服務和調度微服務。這些微服務可以獨立開發和部署，并且每個微服務可以有多個實例來滿足訪問性能要求或提高系統的魯棒性。在該系統中，需要在不同級別進行不同的自適應；例如，當用戶希望系統提供新功能時，需要更新系統中相應的微服務。另外如果由于大量用戶訪問，系統平均響應時間過高，則需要擴展系統中相應的微服務實例。為了應對這些需求，微服務軟件系統需要具有自適應能力，以滿足不斷變化的用戶需求和不斷變化的環境。

綜上所述，現有技術存在的問題是：微服務軟件系統具有一種多層次的特性，現有的自適應技術沒有應對這種特性的解決方案。如果使用微服務構建軟件系統，現有的自適應方法面臨一些挑戰，例如，它只能在服務級別上進行控制，不支持實例級別的調整，而且更新時需要暫停整個系統，這種方法是低效率和高成本的；更合適的解決方案是增加對微服務實例的調整，這樣可以更好地提高成本效益并且能夠保持系統不間斷地運行。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種適應范圍更廣、能夠提升自適應能力的基于微服務的多層次自適應方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種基于微服務的多層次自適應方法，其包括：

S101：建立基于微服務軟件系統的多層次自適應模型，用來描述自適應微服務軟件系統的不同元素及其相互關系；