[发明专利]一种基于分布式生成树的跨界服务网络架构

说明书

本发明公开了一种基于分布式生成树的跨界服务网络架构，将跨界服务网络定义为四元组(D，L，f，e)的无向图：DST＝SN∪RN，SN为服务交换机节点集合，RN为服务路由器节点；L＝SR∪SS，SR、SS分别表示服务交换机与服务路由器和服务交换机之间的连接关系；f表示服务与节点之间的映射关系，f＝(service,s,r)|s∈SN,r∈RN，表示服务所处的服务交换机节点以及服务路由器节点，代表服务在跨界服务网络中的定位；e表示节点之间的事件，e＝＜s1,s2,event＞，s1和s2为服务交换机节点或服务路由器节点。该跨界服务网络架构可以自适应地进行服务层级扩展以及层级之间的负载均衡。

技术领域

本发明属于跨界服务集成与计算领域，特别涉及一种基于分布式生成树的跨界服务网络结构。

背景技术

Web服务是面向服务的架构(SOA)中的关键研究技术，大多数的Web服务由于地域的分布性和各个机构之间的隔离性而相对孤立，随着各类跨越不同行业、组织、价值链等边界的服务的出现，越来越需要一个支撑载体来高效地组织管理不同机构的Web服务，由此跨界服务(Cross-over Service)得到了深入的研究。

微服务通过子系统拆分的方式解耦应用程序，使得服务可以相对松散独立的进行部署、升级和管理。而在微服务架构中对于非业务逻辑的处理则是一项巨大的挑战，微服务框架无法解决服务之间的异构问题，对于不同语言和框架开发的服务适配性不够好。而服务网格的出现则解决了这一问题。

服务网格(Service Mesh)是下一代的微服务架构，其目的是解决服务之间的通信相关问题，同时关注服务在运行时的监控、治理。通过将服务业务逻辑和网络通信逻辑隔离，服务与服务之间使用Sidecar进行代理来对服务进行有效地监控和分析。服务网格中用于解决服务的治理问题对于跨界服务的研究有着很大的借鉴意义。

近年来，关于跨界服务的相关研究开始不断出现，跨界服务是将跨越不同行业、组织、价值链等边界的服务进行深度融合和模式创新，为用户提供多维度、高质量、富价值的美好服务。跨界服务在多领域融合的场景下可以提供更高的服务效率和服务价值。如简单的批发种子的行为需要跨越金融、零售、物流、批发等多个领域边界，零售商、农民、买家、运输、银行等多方需要反复沟通和转账，而农村淘宝商业模式的出现，横跨各个相关领域，通过互联网实现不同领域的技术融合，通过跨界服务的形式为农产品交易提供便利。另一个典型的案例则是医联体场景下，通过融合传统医院中的独立服务，组建多种跨院医疗服务网络，搭建医疗服务资源管理平台，实现了多领域的价值融合。

现有的ExtendNet网络模型采用Pi演算的方法进行建模，通过按照区域划分服务管理节点、逐层管理、统一开放的方法在一定程度上解决了上面所提出的一体化服务的问题，但还存在节点负载不均衡、跨区域路由不高效、网络结构扩展性差等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于分布式生成树的跨界服务网络架构，可以自适应地进行服务层级扩展以及层级之间的负载均衡。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种基于分布式生成树的跨界服务网络架构，跨界服务网络包括服务交换机节点和服务路由器节点，跨界服务网络的描述方式为：将跨界服务网络定义为四元组(D，L，f，e)的无向图，其中：

D为无向图中分布式生成树的集合，DST＝SN∪RN，SN为服务交换机节点集合，RN为服务路由器节点；每一颗分布式生成树DST包括一个顶层节点、多个上层骨干节点和若干个底层服务节点，服务交换机节点作为底层服务节点，服务路由器节点作为上层骨干节点和唯一的顶层节点；

L为无向图中边的集合，L＝SR∪SS，SR表示服务交换机和服务路由器之间的连接关系，SS表示服务交换机和服务交换机之间的连接关系；