[发明专利]一种基于SDN的微服务请求自适应映射分配系统及方法

说明书

本发明公开了网络数据通信领域的一种基于SDN的微服务请求自适应映射分配系统及方法，包括服务承载主机，用于为微服务实例程序的运行提供支撑环境；微服务控制器，用于记录微服务的抽象服务标识、对应的微服务实例程序、以及微服务实例程序当前状态信息，其根据接收到服务访问的请求信息进行决策，选择微服务实例程序进行编排调度。本发明在用户在进行服务请求时，只需要指明目标服务的抽象标识，由微服务控制器和SDN控制器共同作用将对抽象服务标识的访问映射到具体的微服务实例程序，并且抽象的服务标识同样以IP地址的方式来刻画，不需要终端系统和主机进行修改，操作均通过SDN控制器和OpenFlow交换机实现，实现效率高、对端系统适配性强。

技术领域

本发明涉及一种基于SDN的微服务请求自适应映射分配系统及方法，属于网络数据通信领域。

背景技术

在传统的单体式软件系统构建技术中，各个组件紧密耦合在一起，存在扩展性差、可靠性低、维护成本高等问题，一旦部分功能出现故障会导致整个软件系统无法正常工作，进而对软件系统的韧性生存能力产生严重的影响。近年来，随着虚拟化、容器等技术的发展，通过微服务架构重构软件系统成为一个主流解决方案。在该架构中，一个大的软件系统按照功能模块划分为多个松耦合的逻辑单元，每个逻辑单元被封装在不同的虚拟化容器中，形成独立的微服务，进而可以较好地对外界故障进行有效应对。当用户请求软件系统的服务时，通过动态组合这些微服务形成特定的软件系统功能。并且，为了增强系统的韧性抗毁能力和可生存能力，每个微服务均可以通过冗余、多样化等方式形成多个实现实例，当部分微服务实例程序失效时，能够以用户透明的方式重新选择新的微服务实例程序组合形成软件系统的功能，进而对外持续提供服务。

在微服务架构下，由于一个大的软件系统被划分为了多个微服务，且每个微服务可能会有多实例的实现，因此如何实现服务请求到具体微服务实例程序的解析映射就成为一个关键问题。在传统的SOA架构下，通过一个服务注册与发现组件维护服务标识与微服务实例程序之间的关联信息。但该实现存在结构复杂、更新代价高、以及难以适应微服务环境下的动态场景等问题。并且，在微服务软件架构下，每个微服务仅提供了部分功能，需要组合多个微服务才能够完成一个软件系统的功能，因此微服务请求的映射与组合问题更加复杂。当前动态的服务组合框架虽然可以应对环境的动态性，但其执行组合的操作比较复杂，很难满足微服务架构下实时性的要求。在软件系统韧性架构的设计过程中，需要一种既能在一定程度上保证实时性，又能适应环境动态性的微服务请求自适应映射分配机制，动态解析用户的请求，将其映射到不同功能的微服务实例程序，由其协同工作实现一个完整的软件系统功能，进而满足具体的应用需求。因此微服务的映射分配本质上需要结合用户请求、网络及服务状态、多个微服务之间的编排调度等约束，实现微服务请求到微服务实例程序的自适应映射分配。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于SDN(软件定义网络)的微服务请求自适应映射分配系统及方法，解决传统的SOA架构下，通过一个服务注册与发现组件维护服务标识与微服务实例程序之间的关联信息，但该实现存在结构复杂、更新代价高、以及难以适应微服务环境下的动态场景等技术问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种基于SDN的微服务请求自适应映射分配系统，包括：

服务承载主机，用于为微服务实例程序的运行提供支撑环境；

微服务控制器，用于记录微服务的抽象服务标识、对应的微服务实例程序、以及微服务实例程序当前状态信息，其根据接收到服务访问的请求信息进行决策，选择微服务实例程序进行编排调度；

SDN控制器，用于监控网络状态信息、解析用户的服务访问请求、并根据微服务控制器下发的映射策略生成流表项下发至相应的OpenFlow交换机，进而将用户主机与抽象服务标识的通信映射为与具体服务实例的通信；