[发明专利]一种微服务治理系统和方法

说明书

本发明提出一种微服务治理系统和方法，所述的系统包括负载均衡、服务限流、链路追踪和熔断降级模块。本发明的一种微服务治理方法通过负反馈控制负载均衡策略均衡微服务节点的压力，通过snowflake算法生成链路追踪的标识隐式传递到整个链路中得以完整得知微服务的调用链路，利用可自动退化为单机限流的限流方案和可自动探活重连的分布式熔断方法得以完成分布式集群环境下的服务限流和熔断，从而提高了微服务系统的可用性。

技术领域

本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种微服务治理系统和方法。

背景技术

随着业务的扩展，现有的应用框架系统无法满足需求。因此，通过使用分布式服务框架，提高了开发能力，并使开发结果和实现过程不一致的问题得到了解决，微服务(Microservices)是最近技术圈里非常流行的系统架构解决方案。

早期Internet行业的业务发展规模并没有现在这么庞大，业务系统的规模相对简单，业务逻辑也不复杂。MVC模型(Model View Controller)的垂直应用程序结构是对业务系统的需求。框架经历了从传统的垂直应用程序框架到RPC框架，很长一段时间的服务框架以及微服务架构的时代，近年来，微服务的部署发展迅速，敏捷发展并构建了基础架构。全面的优化产品，比如亚马逊、阿里巴巴和华为都在成功实施微服务的过程中，其结构进化比较迅速。根据系统升级，传统的服务(SOA)体系结构，已经不能满足性能和软件开发的需求。微服务结构已经成为了更流行的选择。微服务框架是细分大型复杂系统的一种结构样式，通过独立功能，服务之间的通用协议进行通信。

微服务架构会使得微服务之间有着网状的拓扑结构关系，在可用性和可维护性上带来了很多困难。复杂的调用链使得调用的情况难以定位，在链路中的部分错误可能会影响全局，进而影响了整个系统的可用性，节点的增多也为性能提出了挑战。

发明内容

为了提高微服务框架的性能和稳定性，解决流量激增问题和保护下游服务，避免系统中失败的扩散，以及为了能追踪微服务调用的链路情况，提高微服务各节点的负载能力，本发明提出了一种微服务治理系统及方法，所述的系统，包括：负载均衡模块、服务限流模块、链路追踪模块和熔断降级模块；其中，

负载均衡模块：基于负反馈调节的调整机制，即统计各个服务器节点的性能，计算出其性能的压力情况和权重情况，根据这两个值来调整该服务器节点的权重，以实现动态的负载均衡权重；

链路追踪模块：通过snowflake算法生成链路追踪的标识，将该标识隐式传递到整个链路中，通过消息队列接受该标识，并存储至数据库中，得以完整得知微服务拓扑调用网络中的调用链路；

服务限流模块：将令牌桶存储至Redis中，以触发性的方法，渐进式得异步更新令牌数量，以实现集群级别限流，使用探活变量，使得令牌桶能够自动退化为单机模式；

熔断降级模块：采用可自动探活重连的分布式熔断方法，集群熔断器收集各实例的请求状态，并在集群熔断器内部持有熔断状态的状态机，根据请求状态切换状态机到关闭、半关闭和开启状态，以实现分布式集群熔断。

根据本发明的另一方面，还提出一种微服务治理方法，包括如下步骤：

步骤1、负载均衡步骤：基于负反馈调节的调整机制，即统计各个服务器节点的性能，计算出其性能的压力情况和权重情况，根据这两个值来调整该服务器节点的权重，以实现动态的负载均衡权重；

步骤2、链路追踪步骤：通过snowflake算法生成链路追踪的标识，将该标识隐式传递到整个链路中，通过消息队列接受该标识，并存储至数据库中，得以完整得知微服务拓扑调用网络中的调用链路；

步骤3、服务限流步骤：以触发性的方法，渐进式得异步更新令牌数量，以实现集群级别限流，使用探活变量，使得令牌桶能够自动退化为单机模式；