[发明专利]一种发布/订阅分布式系统健康度评价方法

说明书

本发明公开了一种针对基于主题的发布/订阅分布式系统的健康度评价方法，形成了发布/订阅分布式系统中构件与系统分层健康度评价模型。该方法将发布/订阅分布式系统的健康度评价分解为构件健康度评价和系统健康度评价两个层次。首先，在采集到发布/订阅分布式系统运行时产生的发布订阅数据和构件性能指标数据的基础上，通过LOF算法计算出构件的健康度；在获得系统中各构件健康度的基础上，由系统运行时各构件间发布订阅关系自动生成构件发布订阅有向图，再由构件发布订阅有向图计算各构件权重，最后对构件健康度加权平均得出系统健康度。本发明可直观、清晰地展现整个分布式系统的运行状态。

技术领域

本发明涉及计算机领域中的软件健康度评价的技术，特别涉及一种发布/订阅分布式系统健康度评价方法。

背景技术

由于现代软件系统的规模和复杂性不断上升，产生的故障模式多种多样，软件无法保证绝对的可靠，在当前系统中可靠的软件，在其他系统或环境中运行时就可能出现异常，我们无法保证软件在任何环境下总是可靠，同时传统的验证和确认方法不足以满足所有可靠性和安全性要求，为了使软件尽可能地在预期状态下运行，除了在开发阶段编写详细的文档，进行评审和测试外，还需要在运行时对其进行全面的状态监测并根据实际情况进行调整。

传统的运行时验证将多种技术相结合，依据事先确定的参数标准，在系统运行期间对软件异常进行检测。然而实际的发布/订阅分布式系统通常结构庞大，基于发布/订阅中间件构建的分布式系统的应用逻辑中，各构件之间往往有互相调用、依赖的紧耦合关系。由于构件之间通过消息的传递推动流程的进行，因此构件间具有逻辑上的依赖关系，导致系统健康度具有与构件间发布订阅有向图紧密相关的特点。同时，发布/订阅分布式系统包含多种平台，具有大量的节点，每个节点同时运行多个构件，系统具有很强的不确定性，传统的运行时验证技术运用在发布/订阅分布式系统时，确定标准的工作量大，且事先设定的标准不能及时应对软件的变化，使得对发布/订阅分布式系统的健康度评价工作变得更加困难。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的不足，解决发布/订阅分布式系统的健康度评价问题，本发明提供一种发布/订阅分布式系统健康度评价方法。本发明使得运维人员能够方便直观地了解发布/订阅分布式系统运行状态，简化现有的状态监测与诊断流程，提升软件运行维护效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种发布/订阅分布式系统健康度评价方法，流程运行在发布/订阅分布式系统中，各构件只知道自身的主题发布订阅情况，而不了解整个系统的运行情况；因此需要将健康度评价模型分解，形成发布/订阅分布式系统中构件与系统分层健康度评价模型；包括以下步骤：

S10：从发布/订阅分布式系统中提取多元数据，构建发布/订阅分布式系统构件健康度评价模型，根据采集到的发布订阅系统信息计算构件健康度；

S20:在发布/订阅分布式系统中，由于构件间通过发布/订阅的动作进行通信，构件间存在基于主题的发布订阅关系，因此采用构件间发布订阅关系有向图来构建系统健康度评价模型，即系统能够根据构件之间的信息交互状态，生成构件间发布订阅关系有向图，由构件间发布订阅关系有向图计算各构件的影响度，并将构件影响度作为权重，对构件健康度加权平均得到系统健康度。

本发明的进一步改进在于：根据采集到的发布订阅系统信息计算构件健康度，所述步骤S10包括：

S11、采集构件每一时刻所发布订阅的主题、数据内容、发布订阅的频率、构件的CPU利用率、内存占用、带宽占用；

S12、将采集到的每一时刻的数据作为高维空间中的一个点，采集到的每一个参数都作为高维空间中的一个维度；

S13、将采集到的数据分为历史数据集和待测数据集，计算待测数据集中的点相对于历史数据集的局部离群因子值，将该值作为每一个待测点所对应时刻的构件健康度输出。