面向可靠性的微服务系统自适应调整技术研究

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1、ＴＰ中西分类号．３１１单位代号，Ｕ９０３巧化学号Ｉ１２貼０１１３上洛大聲麵博±学位论女ＳＨＡＮＧＨＡＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＤＯＣＴＯＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ題面向可靠性的微服务系统自Ｉ片．杳太目适应调整技术研巧Ｉ１、Ｉ．｜．／．＇．＇＇一一－＾＾－，聋．，＇异、．？．、，Ｖ、．１＊？、．．气作者＿开金宇学科专业计义机应用技米导师缕淮猜教授完成日期２０１６．１１－，譜微＇．＇与…．告．興Ｉ顯Ｉｒ：＂辨－‘产；途選、心．哪＾、

2、嚇忠：、感一、？心補！：＾’Ｉ．．：’—；廊：■誦产．謀乂并Ｌ：魏上海大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合上海大学博±学位论文质量要求。答辩委员会签名：主任：齡委员；导师：答辩日期；如化．／义户原创性声明本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加臥琼注和致谢的地方外，论文中不包含其它人已发表一工作的其它同志对本研究所做的任何或撰笃过的研究成果。參与同责献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。、日期－签名：斗巧：办化．如本论文使用授权说明棱有本权人保完

3、全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学留论文及送交论文复印件，光许论文被查阅和借阅；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容。（保密的论祭文在解密后应遵守此规定）签名：冬导师签名：才的＾期：＾｜＾．，４－４平上海大学工学博士学位论文面向可靠性的微服务系统自适应调整技术研究作者开金宇导师缪淮扣教授专业计算机应用技术学位工学博士上海大学计算机工程与科学学院2016年11月IIISHANGHAIUNIVERSITYDOCTORALDISSERTATIONResearchonReliable-orientedAdapationonMicroservi

4、ceSystemByKaiJinyuSUPERVISORProfessorMiaoHuaikouMAJORComputerApplicationTechnologyDEGREEDoctorofTechnologyNovember2016Shanghai,P.R.ChinaIV上海大学博士学位论文摘要微服务架构是当前最流行的软件架构，当开发者从微服务架构获得敏捷开发时，可靠性成为系统运行的最大的痛点。本文重点研究了面向可靠性的微服务系统自适应调整中的两个重要问题：微服务系统可靠性分析和服务流程组合。本文在对软件系统可靠性进行研究的基础上，提出了一种软件系统可靠性分析任

5、务划分的框架；基于此框架介绍了四类常用的可靠性分析技术以及相应的方法，调查了将这些技术和方法用于分析软件系统可靠性的研究进展，发现了每种可靠性分析任务与相应的技术、方法之间的关联；在此基础上，重点关注了基于概率模型检验的可靠性分析方法以及这类分析方法的应用场景，讨论了概率模型检验方法在分析软件系统可靠性时所具有的优势，并给出了一个通用的基于概率模型检验的软件可靠性分析平台。微服务系统是与单体架构相对应的一个概念。传统的单体架构多实例部署机制在应对大流量、高并发用户洪水般访问时，有效缓解系统压力的同时，也造成了极大的资源浪费。微服务架构以其既能缓解系统压力又能充分利用

6、系统资源的优势成为系统架构的首选。传统软件系统的可靠性分析方法都是针对单体多实例部署的情况，使用传统的可靠性分析方法不能准确地分析微服务差异化多实例部署模式下的微服务系统的可靠性。针对这一问题，本文提出了一种微服务差异化多实例部署模式下微服务系统可靠性分析方法，实验验证了这种方法的有效性。随着微服务系统业务规模的扩大，单一的服务流程已经不能满足微服务系统业务的扩张，服务流程的多元化已成微服务系统发展的必然趋势。然而，用户在使用微服务系统时，很少完全使用微服务系统提供的全部业务，而仅使用其感兴趣的部分业务，在这种情况下，使用传统的单一业务流程的可靠性分析方法不能准确地

7、反映多业务流程的微服务系统的可靠性，同时，多元化业务流程的业务交织增加了微服务系统可靠性分析的难度。针对这一问题，本文提出了一种多社区微服务系统可靠性分析方法，实验验证了这种方法的有效性。服务流程重组是实现微服务系统自适应调整的一种最直接有效的方法。传统的服务流程组合问题的解决方案都是以服务与服务模型粒度相同为前提，事实上，在互联网中存在这样一类大粒度服务，即，一个服务可以完成多个服务模型描述的多个需求规约，与使用和服务模型粒度相同的服务组合可靠性最优的服务流程相比，使用大粒度服务组合服务流程通过减少参与组合服务流程的候选服务集合的数目，提高组合服务流程的效率。