微服务网络中基于最小探针的故障隔离与拓扑收敛机制设计

周 腾(南京交通职业技术学院,中国)

DOI: http://dx.doi.org/10.12349/iser.v7i10.11963

Article ID: 11963

摘要


在微服务架构下,当某节点出现性能衰退或隐蔽性故障时,级联效应容易导致全链路瘫痪,而频繁的全量探测会带来严重的系统资源开销。针对这一难题,本文设计了一种微服务网络下基于“最小探针”的故障精确定位、服务隔离与拓扑自适应收敛机制。该机制采用最低优先级的虚拟探针对可疑高方差节点实施连续探测,结合探针响应超时判定故障节点;随后通过断路器剥离故障服务,并配合动态拉起、限流及最小代价拓扑收敛算法,保障微服务的高可用性。实验表明,该机制在保持极低探针开销的同时,能够实现秒级的故障隔离与拓扑重建。

关键词


微服务;最小探针;故障隔离;断路器;拓扑收敛

全文:

PDF

参考


Fowler M, Lewis J. Microservices: a definition of this ne-w architectural term[EB/OL]. (2014-03-25). https://martin-fowler.com/articles/microservices.html.

Newman S. Building Microservices: Designing Fine-Grai-ned Systems[M]. 2nd ed. Sebastopol: O'Reilly Media, 20-21.

王璐, 姜宇轩, 李青山, 等. 微服务故障检测研究综述[J]. 计算机学报, 2023, 46(11): 2342-2369.

Soldani J, Brogi A. Anomaly Detection and Failure RootCause Analysis in (Micro) Service-Based Cloud Applicati-ons: A Survey[J]. ACM Computing Surveys, 2022, 55(3):1-39.

Nygard M T. Release It!: Design and Deploy Production--Ready Software[M]. 2nd ed. Raleigh: Pragmatic Bookshel-f, 2018.

贾统, 李影, 吴中海. 基于日志数据的分布式软件系统故障诊断综述[J]. 软件学报, 2020, 31(7): 1997-2018.

于庆洋, 白晓颖, 李明杰, 等. 基于调用链控制流分析的大型微服务系统性能建模与异常定位[J]. 软件学报, 2022, 33(5): 1849-1864.

方浩天, 李春花, 王清, 等. 一种基于深度学习的微服务性能异常检测方法[J]. 计算机研究与发展, 2024, 61(3): 600-613.

王子勇, 王焘, 张文博, 等. 一种基于执行轨迹监测的微服务故障诊断方法[J]. 软件学报, 2017, 28(6): 1435-1454.

王焘, 张树东, 李安, 等. 基于异常传播的微服务故障诊断方法[J]. 计算机科学, 2021, 48(12): 8-16.

杨勇, 李影, 吴中海. 分布式追踪技术综述[J]. 软件学报, 2020, 31(7): 2019-2039.

张齐勋, 吴一凡, 杨勇, 等. 微服务系统服务依赖发现技术综述[J]. 软件学报, 2024, 35(1): 118-135.

He Q, Xie X, Wang Y, et al. Localizing Runtime Anoma-lies in Service-Oriented Systems[J]. IEEE Transactionson Services Computing, 2017, 10(1): 94-106.

Zhou X, Peng X, Xie T, et al. Latent Error Prediction an-d Fault Localization for Microservice Apps by Learningfrom System Trace Logs[C]//Proceedings of the 27th ACM SIGSOFT International Symposium on Software Testi-ng and Analysis (ESEC/FSE). 2019: 683-694.

Liu P, Xu H, Ouyang Q, et al. Unsupervised Detection and Localization of Individual Anomalous Services Basedon Trace Logging[C]//IEEE 31st International Symposiu-m on Software Reliability Engineering (ISSRE). 2020: 353-364.

李亚晓, 李青山, 王璐, 等. AmazeMap: 基于多层次影响图的微服务故障定位方法[J]. 软件学报, 2024, 35(7): 3115-3140.

包航宇, 殷康璘, 曹立, 等. 智能运维的实践: 现状与标准化[J]. 软件学报, 2023, 34(9): 4069-4095.

Li Z, Yu J, Huang Z, et al. Surveying Root Cause Analy-sis Techniques: A Comprehensive Review of Aspects forMulti-Service Applications[J]. IEEE Transactions on Se-rvices Computing, 2026, 19(1): 808-825.37


Refbacks

  • 当前没有refback。


版权所有(c)2026 周 腾

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用 4.0国际许可协议的许可。