《電子技術(shù)應(yīng)用》
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RMOF:一種韌性驅(qū)動(dòng)的微服務(wù)編排框架
信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全 11期
余 航,邢長(zhǎng)友,許 博,丁 科
(陸軍工程大學(xué) 指揮控制工程學(xué)院,江蘇 南京210007)
摘要: 面對(duì)多樣化安全威脅,針對(duì)微服務(wù)架構(gòu)下的編排調(diào)度問題,提出了一種韌性驅(qū)動(dòng)的微服務(wù)編排框架(Resilience-driven Microservice Orchestration Framework,RMOF)。RMOF綜合充分考慮系統(tǒng)的韌性目標(biāo)、風(fēng)險(xiǎn)、應(yīng)對(duì)技術(shù)以及實(shí)現(xiàn)代價(jià)等,建立在韌性目標(biāo)約束下的微服務(wù)編排模型,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種部分保留的遺傳算法(Partially Preservation Genetic Algorithms,GA-PP)對(duì)編排模型進(jìn)行求解,最終形成滿足韌性能力約束的微服務(wù)鏈。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,RMOF能夠有效建立韌性約束下的微服務(wù)鏈模型,提升系統(tǒng)的韌性能力。
中圖分類號(hào): TP393.0
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
DOI: 10.19358/j.issn.2096-5133.2021.11.010
引用格式: 余航,邢長(zhǎng)友,許博,等. RMOF:一種韌性驅(qū)動(dòng)的微服務(wù)編排框架[J].信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全,2021,40(11):66-76.
RMOF:a resilience-driven microservice orchestration framework
Yu Hang,Xing Changyou,Xu Bo,Ding Ke
(Command & Control Engineering College,Army Engineering University of PLA, Nanjing 210007,China)
Abstract: In the face of diversified security threats, a resilience-driven microservices orchestration framework(RMOF) is proposed for the scheduling problem under the microservices architecture. RMOF framework takes many aspects into account, including system′s resilience objectives, risks, security techniques, and the cost of implementation. Under the constraints of resilience objectives, RMOF establishes the microservice orchestration model. On these basis designs, an algorithm named GA-PP(Partially Preserve Genetic Algorithm) is implemented to solve the orchestration model. Finally, through model calculations, a microservice chain, which meets the constraints of resilience, can be formed. The experimental results show that RMOF can effectively establish the orchestration model, which is used to generate microservice chain, under the constraint of resilience, and ultimately improve the resilience of the system.
Key words : system resilience;microservice;service orchestration;service chain;genetic algorithm

0 引言

微服務(wù)化的軟件系統(tǒng),其組成部分是眾多相對(duì)獨(dú)立的微服務(wù)[1],微服務(wù)以其松散耦合的特性,為軟件系統(tǒng)增強(qiáng)其韌性提供了強(qiáng)大支撐。傳統(tǒng)的單體架構(gòu)存在可靠性低、可重用性差、體量臃腫等問題[2],這使得軟件系統(tǒng)的部署、開發(fā)、應(yīng)用都更加困難。相對(duì)于前者而言,微服務(wù)具有敏捷部署、獨(dú)立開發(fā)、多語言支持等優(yōu)勢(shì)[3],這使得微服務(wù)能夠基于冗余和多樣性技術(shù)手段[4],允許跨地理分布的服務(wù)集群實(shí)現(xiàn)快速配置和更新集群狀態(tài),有助于增強(qiáng)軟件系統(tǒng)韌性的同時(shí),降低分布式服務(wù)集群的部署成本。對(duì)用戶而言,系統(tǒng)本身的韌性能力反映在系統(tǒng)為用戶分配的服務(wù)鏈上。

微服務(wù)架構(gòu)下,服務(wù)鏈?zhǔn)侵赣扇舾蓚€(gè)執(zhí)行不同功能的微服務(wù)組件相互協(xié)同組成,用于滿足用戶需要,響應(yīng)用戶請(qǐng)求的有機(jī)整體。組成服務(wù)鏈的各微服務(wù)組件獨(dú)立工作、互不干擾、可自由組合。服務(wù)鏈中各微服務(wù)之間松散耦合的特性使得其韌性能力可以視為各服務(wù)組件的韌性能力之和,微服務(wù)組件本身所具有的屬性和所使用的技術(shù)手段決定了組件運(yùn)行給系統(tǒng)帶來的韌性增強(qiáng)。此外,對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)維而言,各微服務(wù)組件所采取的技術(shù)手段越多,系統(tǒng)復(fù)雜度越高,維護(hù)成本和復(fù)雜性也隨之上升。




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作者信息:

余  航,邢長(zhǎng)友,許  博,丁  科

(陸軍工程大學(xué) 指揮控制工程學(xué)院,江蘇 南京210007)


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