一种支持多种编程语言的微服务应用环境实现方法

微服务架构由于其开发、部署、维护的模块化和独立特性,非常适合各种复杂工业应用的开发,互联网、云计算、大数据的快速发展也使得微服务架构成为当前软件开发的主流应用技术.本文针对典型的微服务架构,给出了一种能够兼容JAVA、Python、C++、C#等编程语言开发的微服务应用环境实现方法.实际测试表明,该方法能够实现上述编程语言开发的微服务应用独立部署和并行运行,可用于企业业务应用微服务模块的开发和部署.     

一种基于微服务的应用框架

采用组件化方式,可以使应用系统的结构更加清晰,简化大型系统开发和部署的难度. 然而传统的依靠JAR包或OSGI模块实现组件化的方式具有成本高、系统扩展性差和资源浪费等问题. 针对这些问题,本文实现了一种基于微服务的应用框架,通过将业务功能分解到各个离散的微服务中实现对系统功能组件的解耦. 基于该框架,开发人员只需要关注微服务内部业务功能的开发,微服务之间的注册、发现、调用和监控由应用框架完成. 基于微服务的应用框架的使用可以简化系统开发难度,降低代码修改、测试、打包以及部署的成本和风险;功能模块按需扩展,提升大型复杂业务系统运行期动态扩展能力;将故障隔离在微服务内部,提升系统的容错性.     

一种微服务框架的实现

相对于传统单块架构,微服务框架具有技术选型灵活、独立按需扩展、可用性高等优点,更适合当前互联网时代需求. 但微服务架构的应用也会引入新的问题,如跨进程通讯、服务注册发现、分布式Session管理等. 本文在对传统框架和微服务框架进行分析比较的基础上,给出了微服务框架的一种实现方案. 该方案设计了微服务框架的功能架构,对微服务框架引入的关键问题给出了解决方案. 采用该实现方案进行业务系统开发,开发人员只需要关注微服务内部业务功能的开发,微服务之间的注册、发现、监控和Session管理由微服务框架完成,简化了系统开发的难度,提高开发效率.     

微服务框架介绍与实现

相对于传统单块架构,微服务框架具有技术选型灵活、独立按需扩展、可用性高等优点,更适合当前互联网时代需求。但微服务架构的应用也会引入新的问题,如跨进程通讯、服务注册发现等。文章在对传统框架和微服务框架进行分析比较的基础上,给出了微服务框架的一种实现方案。该方案设计了微服务框架的整体架构,对微服务框架引入的关键问题给出了解决方案。采用该实现方案进行业务系统开发,开发人员只需要关注微服务内部业务功能的开发,微服务之间的注册、发现、监控由微服务框架完成,简化了系统开发的难度,提高开发效率。     

多版本共存的微服务系统自适应演化方法

微服务设计模式通过将应用程序拆分成多个相互独立的微服务实现了各个微服务之间的相互解耦，允许各个微服务能够独立的进行迭代开发、部署，从而对用户需求变化以及DevOps流程中部署需求做出快速响应.每个微服务的独立迭代升级导致了系统中可能出现多版本共存现象，不同服务的不同版本之间的依赖关系变得更加复杂，如何在这种场景下适应用户不断变化的需求以及开发者敏捷DevOps流程中部署需求是当前面临的一个挑战.为解决这一问题，本文提出了微服务依赖模型来刻画不同服务的不同版本之间复杂的依赖关系，设计了基于贪婪的优化算法来找到最优的微服务系统演化方案以满足用户需求变化和敏捷DevOps流程中部署需求，并实现了面向演化的微服务编程框架（MF4MS）和微服务系统自适应架构（MI4MS），可支持演化方案的自动执行，实现微服务系统运行时的自适应演化.实验表明，在有着复杂依赖的微服务系统中，该方法在服务失效时长、服务可用性、开发者DevOps代价等指标上有很好的表现，可有效支持微服务系统自适应演化以应对用户需求变化和敏捷DevOps.关键词：微服务系统；多版本共存；版本依赖；自适应；用户需求变化；DevOps.     

微服务架构与容器技术分析及应用

目前,微媒体服务规模增长越来越快,存在褒贬不一的不良现象。本文主要分析了微软服务管理体系结构与系统容器之间的技术关系。微软服务架构是一种系统架构设计理念,通过微软服务的各种功能,有效地解决了系统服务器中解决方案的耦合问题。通过这种服务功能的广泛使用,我们可以实现全服务分离,非常方便开发和系统部署,再与其他容器技术相结合,有效解决微软件服务系统框架中可能出现的系统负载问题,更有效地支持微系统服务器的运行。     

SSH框架实现MVC架构的电子商务软件平台

软件是电子商务应用的基础.文中研究运用SSH框架实现MVC架构的电子商务软件开发平台,来解决电子商务软件开发存在的问题.首先研究电子商务软件的功能;其次研究MVC架构技术;然后研究由Struts、Spring、Hibernate集成的SSH框架技术;最后研究SSH框架实现MVC架构,通过电子商务系统实例,分别研究Struts实现表现层、Spring整合业务层、Hibernate实现数据层.运用文中研究的开发平台,不仅实现了视图、控制器与模型的彻底分离,而且实现了业务逻辑层与持久层的分离,无论前端如何变化,模型层只需很少的改动,提高了软件的可复用性.     

SHMA:一种云平台的监控框架

由于云平台架构的复杂性和工作负载的不可预测性,云监控对保证云平台的高可用性有重要意义,云平台上资源的动态性、多样性以及资源规模巨大给云平台监控带来了一定的困难。研究并提出一种面向云平台的可扩展多层次监控框架SHMA,SHMA采用微服务架构构建监控系统中可扩展的各个相互独立的服务组件,实现对云平台不同层次的应用服务、中间件和基础设施资源的监控。通过对部署并运行在CloudStack基础设施云平台上的某综合减灾空间信息服务应用系统进行案例分析,验证了该监控框架的有效性。     

支撑国网业务系统的SoGrid云平台研究与应用

为促进国家电网公司业务系统构建的集成性和规范性,提出面向云时代的企业级应用构件开发平台So Grid。重点介绍So Grid云平台的整体架构,各个流程模块的功能设计,在企业部门的业务系统上的实际应用与性能分析以及下一步的工作展望。通过对业务领域的划分和构件的积累,该平台具有丰富的可组装构件库,构造服务群和全面的运行监控容器,支持可视化的框架服务配置和界面开发,实现了构件的可复用性和多种业务场景的变化需求,为各业务中心的系统开发提供了有效的支撑。     

基于工厂生产模式的向导类系统架构研究

针对系统开发过程中存在的界面风格相近、业务功能代码冗余等问题,根据改进的工厂生产模式,向导类系统采用单窗体、流程式设计架构,将业务逻辑代码和界面实现代码分离,并结合实例,从用户需求、系统框架和功能类设计等方面详细阐明了自助服务系统的开发过程.运行效果表明,基于工厂生产模式的向导类系统架构能够较快应对用户需求的改变,提高了代码的重用性和灵活性.     

面向煤矿安全生产管理的企业架构研究

建立了面向煤矿安全生产管理的企业架构,给出了包含业务主线、业务构件、标准业务流程和组织架构的业务架构框架;介绍了以业务流程为源头的数据架构建立步骤、数据驱动的应用架构定义模式和反映煤矿信息化特点的技术架构;最后简要介绍了应用集成化企业建模软件建立煤矿安全生产管理企业架构的方法。     

煤矿安全监控系统联网软件的架构设计研究

软件架构是降低成本,改进质量,按时交付产品和按需交付产品的关键因素。通过对软件分层架构技术的介绍及分析,结合煤矿安全监控系统联网软件的实际需求,选择了适合该系统的三层架构方案,并详细介绍了表示层、业务逻辑层、数据访问层在系统中的设计和实现过程。     

基于Spring_Cloud微服务构架的局域网智能管理系统设计

近年来,局域网内各种病毒和网络攻击层出不穷,局域网管理遇到越来越多的问题和困难,根据局域网内5个不同的网络场景和实际需求,本文设计了局域网智能管理系统,系统主要包括5大功能模块:局域网资产管理、局域网服务器监控、站点监控、局域网流量监控、恶意软件探测,通过对系统模块的分析,利用阿里巴巴Nacos与SpringCloud建立了基于SpringCloud的局域网智能管理系统构架,将局域网智能管理系统的5个功能模块拆分成更小的微服务,与SpringCloud系统构架微服务,共同建立共享的微服务集群,本文详解分析了系统构架的组成和功能,以及系统构架所用到的关键技术和主要工具。同时,通过采用Docker容器的方法,将微服务部署在容器内实现快速迁移,方便将具体微服务部署到不同的环境中。     

基于微服务架构的国土档案系统

针对传统SOA架构设计的国土档案系统面临的服务安全、负载均衡和伸缩性等问题,设计实现了基于微服务架构的分布式档案系统.根据微服务架构思想,将档案系统功能划分为细粒度的微服务组件,微服务之间设计鉴权服务模块来实现微服务的安全访问控制,通过服务注册中心、服务网关和SpringCloud体系框架来解决系统的软负载问题,利用Docker微服务集群完成微服务组件的独立部署运行和业务功能伸缩.对档案数据文件建立了倒排索引,提高了档案数据查询时的速度和准确度.     

微服务体系结构实现框架综述

为提高企业级应用的可伸缩性,基于微服务的软件体系结构将单体应用细化为可相互协作、配合的一组小服务,使得服务间开发自由、独立部署、易于维护,更好地满足企业发展需求。目前,微服务框架作为微服务架构的具体实现方案,已被很多大型企业成功实施并开源。论述面向服务体系结构、Web服务及微服务相关概念并作比较;给出微服务体系结构实践中的关键技术以及核心功能模块;分析对比主流微服务体系结构实施框架及其核心部件的特征和差异;探讨微服务组合面临的挑战及微服务框架中的服务组合方案,并总结全文。     

微服务环境下容器编排可视化实践研究

伴随着云计算的快速发展,海量数据等业务需求的处理无法只依赖单体应用程序。微服务软件架构模式以其模块化、可扩展、高可用的应用优势为应用程序的开发带来了新的设计思路。容器是基于共享Linux内核、面向应用的一种新兴的轻量级虚拟化技术,以Docker为代表的容器技术为微服务提供了理想的载体。同时,以Kubernetes为代表的容器编排工具则极大地简化了容器化微服务创建、集成、部署、运维的整个流程。在开发和运维向“面向容器”的转变中,会带来数量庞大且关系复杂的服务组合,此时微服务的创建与部署则变得尤为重要。从易用性角度出发,提供了一种容器编排的可视化方法,实践分析显示,利用此方法进行的微服务部署不仅为研发人员提供了友好型服务创建界面,而且还便利了服务创建过程,提高了开发效率。     

Facilitating the migration to the microservice architecture via model-driven reverse engineering and reinforcement learning

The microservice architecture has gained remarkable attention in recent years. Microservices allow developers to implement and deploy independent services, so they are a naturally effective architecture for continuously deployed systems. Because of this, several organizations are undertaking the costly process of manually migrating their traditional software architectures to microservices. The research in this paper aims at facilitating the migration from monolithic software architectures to microservices. We propose a framework which enables software developers/architects to migrate their software systems more efficiently by helping them remodularize the source code of their systems. The framework leverages model-driven reverse engineering to obtain a model of the legacy system and reinforcement learning to propose a mapping of this model toward a set of microservices.

     

Cost comparison of running web applications in the cloud using monolithic,microservice, and AWS Lambda architectures

Large Internet companies like Amazon, Netflix, and LinkedIn are using the microservice architecture pattern to deploy large applications in the cloud as a set of small services that can be independently developed, tested, deployed, scaled, operated, and upgraded. However, aside from gaining agility, independent development, and scalability, how microservices affect the infrastructure costs is a major evaluation topic for companies adopting this pattern. This paper presents a cost comparison of a web application developed and deployed using the same scalable scenarios with three different approaches: 1) a monolithic architecture, 2) a microservice architecture operated by the cloud customer, and 3) a microservice architecture operated by the cloud provider. Test results show that microservices can help reduce infrastructure costs in comparison with standard monolithic architectures. Moreover, the use of services specifically designed to deploy and scale microservices, such as AWS Lambda, reduces infrastructure costs by 70% or more, and unlike microservices operated by cloud customers, these specialized services help to guarantee the same performance and response times as the number of users increases. Lastly, we also describe the challenges we faced while implementing and deploying microservice applications, and include a discussion on how to replicate the results on other cloud providers.     

柔性微服务安全访问控制框架

微服务架构实现了应用服务的业务解耦和技术栈分离,但更多的微服务也增加了进程间无状态服务调用频度,如何在保证服务性能的同时确保无状态服务之间的安全访问控制是微服务安全架构面临的关键问题.本文设计了一种柔性微服务安全访问控制框架,结合微服务API网关、轻量级微服务访问令牌构建方法以及柔性适配的微服务安全控制策略等特征,提高了微服务的柔性安全控制能力,经试验分析,代价更小,并在实际项目中验证了框架及方法的有效性.