RMOF：一種韌性驅動的微服務編排框架
信息技術與網絡安全 11期
余 航，邢長友，許 博，丁 科
(陸軍工程大學 指揮控制工程學院，江蘇 南京210007)
摘要： 面對多樣化安全威脅，針對微服務架構下的編排調度問題，提出了一種韌性驅動的微服務編排框架(Resilience-driven Microservice Orchestration Framework，RMOF)。RMOF綜合充分考慮系統的韌性目標、風險、應對技術以及實現代價等，建立在韌性目標約束下的微服務編排模型，并在此基礎上設計了一種部分保留的遺傳算法(Partially Preservation Genetic Algorithms，GA-PP)對編排模型進行求解，最終形成滿足韌性能力約束的微服務鏈。實驗結果表明，RMOF能夠有效建立韌性約束下的微服務鏈模型，提升系統的韌性能力。
中圖分類號： TP393.0
文獻標識碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2021.11.010
引用格式： 余航，邢長友，許博，等. RMOF：一種韌性驅動的微服務編排框架[J].信息技術與網絡安全，2021，40(11)：66-76.
文獻標識碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2021.11.010
引用格式： 余航，邢長友，許博，等. RMOF：一種韌性驅動的微服務編排框架[J].信息技術與網絡安全，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
微服務化的軟件系統，其組成部分是眾多相對獨立的微服務[1]，微服務以其松散耦合的特性，為軟件系統增強其韌性提供了強大支撐。傳統的單體架構存在可靠性低、可重用性差、體量臃腫等問題[2]，這使得軟件系統的部署、開發、應用都更加困難。相對于前者而言，微服務具有敏捷部署、獨立開發、多語言支持等優勢[3]，這使得微服務能夠基于冗余和多樣性技術手段[4]，允許跨地理分布的服務集群實現快速配置和更新集群狀態，有助于增強軟件系統韌性的同時，降低分布式服務集群的部署成本。對用戶而言，系統本身的韌性能力反映在系統為用戶分配的服務鏈上。
微服務架構下，服務鏈是指由若干個執行不同功能的微服務組件相互協同組成，用于滿足用戶需要，響應用戶請求的有機整體。組成服務鏈的各微服務組件獨立工作、互不干擾、可自由組合。服務鏈中各微服務之間松散耦合的特性使得其韌性能力可以視為各服務組件的韌性能力之和，微服務組件本身所具有的屬性和所使用的技術手段決定了組件運行給系統帶來的韌性增強。此外，對于系統運維而言，各微服務組件所采取的技術手段越多，系統復雜度越高，維護成本和復雜性也隨之上升。
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作者信息：
余 航，邢長友，許 博，丁 科
(陸軍工程大學 指揮控制工程學院，江蘇 南京210007)
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