[发明专利]一种自适应的分布式体系架构

权利要求书

1.一种自适应的分布式体系架构，包括客户端、业务处理层以及数据持久层；用户通过所述客户端向业务处理层发送服务请求，所述业务处理层包括业务系统以及基础服务系统，业务系统用于对用户发送的请求进行具体的业务处理，基础服务系统用于对基础数据或基础服务提供全局服务，所述数据持久层用于对海量数据提供持久化和及时响应；其特征在于：

所述业务处理层还包括有自适应单元，对于业务系统、基础服务系统或数据持久层中的任一目标服务集群，所述自适应单元实时监控获取该目标服务集群对其负责业务并发量及请求响应时间所体现的性能数据作为特征工程数据，使该目标服务集群处理响应时间占总响应时间的比例作为奖励工程数据，利用特征工程及奖励工程数据通过基于价值的强化学习方法预测出在保证服务质量前提下该目标服务集群下一周期内的最小集群规模，并依此通过调度控制该目标服务集群的规模；

所述总响应时间为目标服务集群收到用户请求到回复该请求总的时间，其由目标服务集群自身处理响应时间和目标服务集群后端处理响应时间相加组成，后端处理响应时间为目标服务集群向其后端服务系统转发用户请求直至收到答复的时间；

所述自适应单元包含有监控模块，其用于实时监控获取目标服务集群对其负责业务并发量及请求响应时间所体现的性能数据，包括周期内目标服务集群的规模、周期内目标服务集群承载业务请求的总吞吐量平均值、目标服务集群在周期内的CPU使用量算术平均值、内存占用量算术平均值、磁盘IO总量算术平均值以及网络IO总量算术平均值；

所述自适应单元包含有预处理模块，其将监控模块收集到的性能数据组合成特征向量的形式，同时通过以下公式计算出关于目标服务集群的奖励值R：

其中：α为预设的比例系数，η_k和η_k-1分别为当前周期和上一周期目标服务集群处理响应时间占总响应时间的比例，N为当前周期目标服务集群的规模，H为奖惩系数，若上一周期内目标服务集群扩容则H＝-1，若上一周期内目标服务集群缩容则H＝1；

所述自适应单元包含有学习模块和执行模块，学习模块采用DQN强化学习模型进行预测，即将所述特征向量以及奖励值R输入至DQN模型中预测出目标服务集群在下一周期内的最小集群规模，并由执行模块根据最小集群规模对目标服务集群进行扩容或缩容，通过上轮决策执行后形成当前周期的集群数据对下一周期的决策产生影响，从而形成回合制的行为反馈体系。

2.根据权利要求1所述的分布式体系架构，其特征在于：所述业务处理层中还包含有防火墙及安全模块以及负载均衡及业务路由模块，所述负载均衡及业务路由模块位于业务系统的前级，用于将用户请求均匀分配给各服务器，使得服务集群负载均衡；所述防火墙及安全模块位于负载均衡及业务路由模块的前级，用于过滤非正常的请求以及来自非法IP地址的请求。