[发明专利]面向微服务多维扰动特征的数据中心请求调度系统及方法

说明书

一种面向微服务多维扰动特征的数据中心请求调度系统及方法，包括：微服务特征获取模块、微服务并行化模块和运行时优化模块，其中：微服务特征获取模块采集并刻画微服务的内部运行逻辑、微服务运行时间与资源供给关系以及微服务所处的网络条件三个方面的扰动特征；微服务并行化模块根据请求调用的微服务的扰动特征的互补性编排为最优的微服务并行化流水线各阶段；运行时优化模块解决微服务并行化流水线在实际运行时因扰动特征而造成的时间变化实时问题、资源变化实时问题和顺序变化实时问题；本发明通过采集并刻画不同微服务运行时的多维扰动特征并针对微服务运行时的多维扰动特征进行一种并行化的互补调度，搭建不同请求调用的不同微服务间的并行化流水线；本发明能够提高微服务架构应用请求调度的资源利用率和吞吐量。

技术领域

本发明涉及的是一种云计算领域的技术，具体是一种面向微服务多维扰动特征的数据中心请求调度系统及方法。

背景技术

现有的针对数据中心应用的调度策略都不能实现对微服务架构应用组成的数据中心接收到请求的最优化调度，因为这些调度机制没有充分利用微服务架构独特的多维扰动特征，并且缺乏一个系统的视角；现有的调度没有办法获得微服务架构应用的如下内部扰动特征：1)微服务内部运行逻辑，内部运行逻辑的变动会影响微服务的运行时间；2)微服务运行时间与资源供给之间的细粒度扰动非线性关系；3)通信时间扰动，微服务之间的通信时间会受到多种因素影响而无规律波动；若不能考虑上述组成应用的微服务的多维扰动特征，系统将无法将该应用接收到的海量请求进行最优化的调度，造成数据中心服务器资源利用率和吞吐量下降。

发明内容

本发明针对现有技术仅根据用户提供的特征信息进行组合优化，无法准确根据微服务实时变化的特征，即对微服务的多维扰动特征进行采集并刻画后基于特征进行调度的缺陷，提出一种面向微服务多维扰动特征的数据中心请求调度系统及方法，通过采集并刻画不同微服务运行时的多维扰动特征并针对微服务运行时的多维扰动特征进行一种并行化的互补调度，搭建不同请求调用的不同微服务间的并行化流水线；本发明能够提高微服务架构应用请求调度的资源利用率和吞吐量。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种面向微服务多维扰动特征的数据中心请求调度系统，包括：微服务特征获取模块、微服务并行化模块和运行时优化模块，其中：微服务特征获取模块采集并刻画微服务的内部运行逻辑、微服务运行时间与资源供给关系以及微服务所处的网络条件三个方面的扰动特征；微服务并行化模块根据请求调用的微服务的扰动特征的互补性将不同的微服务编排为最优的微服务并行化流水线各阶段；运行时优化模块解决微服务并行化流水线在实际运行时因扰动特征而造成的运行时长的实时变化问题、资源占用的实时变化问题和执行顺序的实时变化问题。

所述的扰动特征是指：具有微服务标识的四元组[M_i(I_i，R_i，S_i，N_i)]，其中：I为微服务内部运行逻辑扰动，S为资源供给对于运行时间的扰动程度，R为微服务资源集中性，N为微服务所处的网络条件，N_i为所关注的第i个微服务，多维扰动特征的前两项能够从历史数据中采集刻画得到，第三项特征在运行时采集获取。

所述的微服务内部运行逻辑扰动I根据微服务运行时间的方差分为三种类型：低内部变化微服务、中内部变化微服务、高内部变化微服务；微服务资源集中性R分为三种类型：计算密集型微服务、内存密集型微服务、网络密集型微服务；资源供给对于运行时间的扰动程度S分为：低扰动敏感微服务、中扰动敏感微服务、高扰动敏感微服务；微服务所处的网络条件N是由微服务之间的往返时延变化情况决定。

所述的低、中、高内部变化微服务，具体为微服务在充足资源供给条件下运行时间的方差，其中：低内部变化微服务是指运行时间方差占平均运行时间的15％以下，中内部变化微服务是指运行时间方差占平均运行时间的15％到45％，高内部变化微服务是指运行时间方差占平均运行时间的45％以上。