一种基于QoS的微服务动态编排方法技术

本发明专利技术属于微服务技术领域，特别涉及一种基于QoS的微服务动态编排方法，包括基于工作流对QoS的全局约束进行分解得到局部约束，选择符合局部约束的服务实例构成候选服务集合；使用效益函数获取工作流中节点的最优候选服务集合，实时监控并获取工作流节点的QoS属性，动态调整工作流节点的QoS约束；计算后继工作流QoS属性的约束紧迫度，调整后继工作流的效益函数的权重；本发明专利技术能根据运行时QoS自适应调整服务的选择和执行，并根据约束紧迫度调节服务选择的效益函数权重，动态地选择服务实例来保证全局QoS的稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种基于QoS的微服务动态编排方法
本专利技术属于微服务
，特别涉及一种基于QoS的微服务动态编排方法。
技术介绍
随着近年软件产业的快速发展，微服务架构作为一种部署应用和服务的新兴技术，为解决当前软件产业问题提供了完整的方法论和工程实践，微服务受到了前所未有的关注，众多互联网巨头如谷歌、eBay、亚马逊、Twitter、Netflix都运行着拥有多元化微服务的大规模生态系统并取得了不错的反响。微服务的设计理念也促进了物联网产业的架构变迁，物联网作为一个新兴的信息
，被广泛运用于智能家居、智能驾驶、智慧城市、智慧安防等领域。物联网服务具有大规模、动态性、移动性等特点，在微服务架构中都可以找到相应的技术解决方案，微服务可以说是实现物联网体系结构最合适的一种技术。但随着物联网设备的接入和服务规模的增大，引入了大量由实际物理设备抽象而来的服务，其服务的数量规模往往比Web环境更大，海量规模使得微服务系统的动态特性被放大，管理和编排操作的复杂度也更高。物联网服务的一个重要特征就是能够动态改变工作流组成，在软件升级、设备接入断开、数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于QoS的微服务动态编排方法，其特征在于，具体包括以下步骤：/nS1、基于工作流对QoS的全局约束进行分解得到局部约束，选择符合局部约束的服务实例构成候选服务集合；/nS2、使用效益函数获取工作流中节点的最优候选服务集合，实时监控并获取工作流节点的QoS属性，动态调整工作流节点的QoS约束；/nS3、计算后继工作流QoS属性的约束紧迫度，调整后继工作流的效益函数的权重，后继节点重复S2～S3直到工作流结束；/n其中，节点的QoS属性包括响应时间、成本、可靠性以及可用性。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于QoS的微服务动态编排方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、基于工作流对QoS的全局约束进行分解得到局部约束，选择符合局部约束的服务实例构成候选服务集合；
S2、使用效益函数获取工作流中节点的最优候选服务集合，实时监控并获取工作流节点的QoS属性，动态调整工作流节点的QoS约束；
S3、计算后继工作流QoS属性的约束紧迫度，调整后继工作流的效益函数的权重，后继节点重复S2～S3直到工作流结束；
其中，节点的QoS属性包括响应时间、成本、可靠性以及可用性。


2.根据权利要求1所述的一种基于QoS的微服务动态编排方法，其特征在于，获取任务节点候选服务集的过程包括：
遍历工作流节点，计算节点候选服务集的各项QoS属性的值，根据工作流结构，计算不同节点在工作流中全局可分配约束的权重占比，即其全局约束；
根据工作流结构，将全局约束按照节点权重分解为局部约束，其中响应时间、成本的约束为上限约束，低于约束阈值即为符合条件，可用性和可靠性约束为下限约束，高于约束阈值即为符合条件，选择符合约束条件的服务实例构成候选服务集合，局部约束表示为：
Cr(ti)＝Cr*Wr-ir∈{rel,avl,cost,rt}；
其中，Wr-i为节点ti在工作流中全局可分配约束的权重占比，即节点ti的全局约束；Cr(ti)为节点ti的局部约束；Cr为QoS属性r的全局约束。


3.根据权利要求2所述的一种基于QoS的微服务动态编排方法，其特征在于，根据工作流结构计算不同节点在工作流中全局可分配约束的节点权重Wr-i的过程具体包括：
计算节点ti的候选服务集的响应时间rt、成本cost、可靠性avl、可用性rel四项QoS属性均值；
根据工作流的结构计算工作流节点QoS均值的合计值；
根据各节点的QoS属性均值和工作流节点QoS均值的合计值计算节点ti在全局工作流中的可分配约束的权重占比。


4.根据权利要求3所述的一种基于QoS的微服务动态编排方法，其特征在于，节点ti在全局工作流中的可分配约束的权重占比表示为：






其中，Wr-i表示节点ti在全局工作流中的可分配约束的权重占比；Qr-mean(ti)为QoS属性r的均值；n为节点的数量；Qr(sim)表示第i个节点的第m个实例的QoS属性r的值；k为节点ti候选服务集的实例数量。


5.根据权利要求3所述的一种基于QoS的微服务动态编排方法，其特征在于，根据工作流的结构计算工作流节点QoS均值的合计值包括：
在顺序结构中，成本和响应时间通过节点QoS顺序相加获取，可用性和可靠性通过顺序相乘获取；
在并行结构中，响应时间取所有并行分支中的最大值，成本、可靠性、可用性取该分支之和；
在条件结构中，每个节点响应时间、成本、可靠性、可用性值乘以条件概率，条件概率为执行该条件分支的概率占比；
在循环结构中，按循环次数将循环结构展开为顺序结构，并按照顺序结构的计算方式计算展开后的顺序结构之和。


6.根据权利要求1所述的一种基于QoS的微服务动态编排方法，其特征在于，动态调整工作流节点的QoS约束具体包括：
获取待执行节点的候选服务集实...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊安萍，刘卓凡，蒋溢，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50