[发明专利]一种基于高效全局优化算法的微服务划分及优化方法

说明书

本发明公开了一种基于高效全局优化算法的微服务划分及优化方法，基于流程数据流图，构建基于微服务的业务系统性能仿真模型，运用DACE模型以及高效全局优化算法，在较小样本数量的仿真和验证实验结果下，构建出描绘业务系统的响应曲面，根据微服务应用需求，对微服务架构进行有效划分及性能优化，在传统的人工经验划分的基础上提升了划分的合理性，可提高微服务的效率和性能。

技术领域

本发明涉及微服务技术领域，尤其涉及一种基于高效全局优化算法的微服务划分及优化方法。

背景技术

随着大型企业业务需求及信息化水平的快速发展，敏捷性、灵活性和可扩展性需求不断增长，迫切需要一种更加快速高效的软件交付方式。微服务就是一种可以满足这种需求的软件架构风格，将单体应用分解成多个更小的服务，每个服务有自己的归档文件，单独部署，然后共同组成一个应用程序。微服务是松耦合的，能够快速响应，局部修改更容易，开发效率提高。但微服务架构会带来更多更复杂的运维操作，分布式的模式使得随着服务数量增加管理更加困难。同时，微服务的粒度及划分、开发、部署、管理方式，都会很大程度上影响系统使用成本和性能。微服务的架构设计及划分虽然有一系列原则性指导建议，但具体设计及实施方案仍然主要依照人工经验，并且在设计阶段难以对其进行有效的验证。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种基于高效全局优化算法的微服务划分及优化方法，基于流程数据流图，构建基于微服务的业务系统性能仿真模型，运用DACE模型以及高效全局优化算法，在较小样本数量的仿真和验证实验结果下，构建出描绘业务系统的响应曲面，根据微服务应用需求，对微服务架构进行有效划分及性能优化。

进一步的，微服务划分及优化方法包括以下步骤：

S1.流程数据收集，通过构建流程数据流图，以业务处理过程为中心，描述完整的业务和数据流程；

S2.基于流程数据流图，构建基于微服务的业务系统性能仿真模型；

S3.通过空间填充实验设计指定一组仿真初始点，运行业务系统性能仿真模型；

S4.进行DACE模型验证，对未通过验证的DACE模型重新拟合；

S5.运用高效全局优化算法对DACE模型进行优化；

S6.基于不同的目标指标，分别运用高效全局优化算法进行优化，得出不同的微服务架构和划分设计方案。

进一步的，流程数据流图基于IDEF0图，包括：数据输入，即为当前业务活动所需的、来源于上游业务活动的上游信息；数据输出，即为当前业务活动产生的或改变的信息，供下游业务活动使用；当前业务活动的所有者、责任人和部门信息；当前业务活动的管理控制信息，包括当前业务活动所对应的绩效。

进一步的，流程数据流图能够针对大型企业中业务数据建模进行调整，能够根据需要进行分层绘制；对关联性强的业务环节能够进行合并，上一层流程数据流图包括高层业务活动所属业务活动及其内部数据，外部数据在高层业务活动所在的流程数据流图中标明，实现上下级继承衔接关系；拆分业务活动与合并业务活动的方法正好相反，也需满足同样的继承衔接原则。

进一步的，业务系统性能仿真模型能够在主流仿真环境中构建，通过将流程数据流图中的信息转化为对应的仿真模块，同时设置环境参数，实现对业务环节的运行情况仿真；所述环境参数包括：各业务活动对应的数据产生频率、现有数据量、数据增量、典型操作方式、数据库类型及基本参数、业务活动并发程度；涉及的微服务架构参数为每个服务的范围。

进一步的，步骤S3包括以下子步骤：

将仿真得出的结果运用DACE模型进行拟合，使用如下所示的特殊加权距离公式：