本文选题来源于实验室与某研究所的合作项目“高可用微服务系统构建技术研究”。项目基于开源微服务框架Spring Cloud构建针对特定领域的微服务基础设施平台,该平台包含服务注册、配置管理、服务熔断、负载均衡、网关分发等功能。在平台构建初期,为应用服务提供了基础的管控、安全和容错能力,但随着服务数量的增多,平台暴露出许多问题,例如不能有效采集平台的运行状态;运维人员管控难度较大;系统容错方案单一等。导致系统运维成本大幅度增加,系统可用性受到较大挑战。针对上述问题,本文通过分析微服务基础设施平台的应用背景、系统定位以及运行环境,设计并实现了“高可用微服务系统”。该系统提供了服务部署、集群管理、监控分布式采集、监控评估、实例迁移调度、容错策略配置等功能,实现了对平台中集群、节点、服务、仓库和实例等微服务实体的管控操作。具体研究内容包括以下3点。1.微服务管控模块的设计与实现通过对平台中存在的各个对象进行分析建模,获取平台中的实体模型。根据模型与模型间的关系和平台管理流程,设计并实现了微服务管控模块。该模块实现了对集群、节点、服务、仓库与实例的管理,为微服务基础设施平台提供了一键式集群部署、异常实例迁移调度等功能。除此之外,微服务管控模块还为用户提供了界面展示、用户管理等功能,继而提升了高可用微服务系统的操作便利性,减少了运维时间与人力成本。2.微服务监控模块的设计与实现通过分析平台的应用环境与服务实例的运行情况,设计并实现了微服务监控模块,以此对集群中服务节点以及服务实例进行监控。该模块主要包括对集群中服务器节点以及服务实例的状态进行采集评估、持久化存储与可视化展示等功能。通过在服务器节点状态采集组件中集成评估模块与持久化存储模块,并结合微服务管控模块,最终实现平台的分布式采集方案。3.微服务容错模块的设计与实现针对微服务基础设施平台中容错方案单一的问题,依据传统单体模式中的多种容错策略对其进行分析筛选,设计并实现了微服务容错模块。该模块提供了容错策略集成以及容错策略配置功能。通过将容错策略模块以注解形式集成至微服务基础设施平台中,由容错配置模块对集成的容错策略进行配置管理,最终实现微服务基础设施平台的容错管控。为了测试系统功能,使用5台服务器节点作为测试环境,在百兆局域网内对服务节点、实例的运行状态采集、容错策略配置、集群部署、实例迁移等功能进行测试。此外,通过性能测试工具Jmeter对系统响应时间以及服务运行实例数进行测试。结果显示,在面对每秒800的并发量时,平台能够在500ms的时间内做出正常响应,且服务实例运行稳定。综上所述,本文所构建的高可用微服务系统能够有效提升运维人员工作效率、压缩时间成本,同时能够提升微服务基础设施平台的可靠性。