云边环境下微服务组合系统的动态演化方法

来源：计算机应用杂志2023年第6期北京时间：

作者：叶盛, 王菁, 辛建峰, 王桂玲, 郭陈虹

单位：1.北方工业大学 信息学院, 北京 100144；2.大规模流数据集成与分析技术北京市重点实验室(北方工业大学), 北京 100144；3.中国网络安全审查技术与认证中心, 北京 100013

摘要：针对云边环境下用户需求不确定导致微服务组合逻辑会随着用户需求的变化而动态调整的问题，提出了云边环境下的微服务组合系统的动态演化方法（DE4MC）。首先，自动识别用户的操作并进行相应的算法策略；其次，在部署阶段，用户提交业务流程之后，系统通过所提方法中的部署算法选择较优的节点进行部署；最后，在动态调整阶段，用户调整业务流程实例后，系统通过所提方法中的动态调整算法进行动态演化。所提方法中的两个算法均综合考虑微服务实例的迁移代价、微服务与用户的数据通信代价和微服务之间的数据流传输代价以选择较优的节点进行部署，从而缩短了运行时间，降低了演化开销。在仿真实验中，在部署阶段，所提方法的部署算法与启发式算法（HA）+二代非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）的算法组合相比，各个规模的平均运行时间缩短了9.7%，演化总开销降低了16.8%；在动态调整阶段，所提方法的动态调整算法与HA+NSGA-Ⅱ的算法组合相比，各个规模平均运行时间缩短了6.3%，演化总开销降低了21.7%。实验结果表明，所提方法保证了云边环境下微服务组合系统能在演化开销低和业务流程时间短的条件下及时演化，并且能够提供用户满意的服务质量。

关键词：云边协同,业务流程,微服务组合,微服务调度,微服务演化

基金资助：国家重点研发计划项目(2018YFB1402500);国家自然科学基金国际（地区）合作与交流项目(62061136006);国家自然科学基金重点项目(61832004)