基于Spring Cloud微服务架构的评论系统的设计与实现
这是一篇关于微服务,服务治理,容器技术的论文, 主要内容为随着信息技术的发展与创新,互联网逐渐渗透到人们的生活中,人类的生活受到极大的影响,许多新兴领域如雨后春笋般涌现,为企业带来了新的生机。不同行业的软件在云计算能力的支撑下,信息的获取和分发变得更加的迅捷。云计算的强大计算能力和资源整合能力使得这个时代软件的开发和使用方式产生变革,企业想提高自己的优势就必须加快服务用户的效率,在面对用户变化的需求和特殊要求时,软件架构必须能经受住成本控制、扩展性以及可维护性上的各种考验。文章首先阐述了微服务架构的演变过程,分析了单体式应用架构与微服务架构的优缺点,然后以评论系统为载体,使用Spring Cloud技术进行了微服务架构的实践实践。具体来说,对微服务架构进行了设计与实现,使用Spring Cloud框架及相关组件实现了服务治理中心、API网关、负载均衡与微服务的远程调用。对评论系统的功能进行了设计与实现,根据需求分析,划分出了若干独立的微服务,每个微服务负责系统的一个功能模块,给出了各模块的设计,并提供了重要功能或机制的流程图和核心代码。对微服务的部署流程进行了探索和实践,详细设计了微服务的部署流程,使用Jenkin和Maven进行构建。同时使用了Docker容器技术,给出了相关部署脚本的实现,并引入了shipyard管理工具,介绍了相关用法,进行了动态扩容的尝试。最后进行了简要的测试和展望。在引入微服务架构后,系统的开发和部署的效率得到了显著的提升,软件的交付变得更加的敏捷,缩短了软件的交付周期。
微服务平台运维管理系统的设计与实现
这是一篇关于微服务,服务治理,节点监控,分布式追踪,服务网格的论文, 主要内容为近年来,随着互联网和云计算技术的飞速发展,企业应用不断的进行更新迭代,变得愈加复杂,单体架构已无法满足企业的发展需求。而微服务架构的提出打破了传统软件架构开发的模式,快速在国内外掀起了微服务化的热潮。但是服务数量的急剧增多以及技术组件的不断复杂也对系统的运维管理工作带来了巨大的挑战。传统手段不再适配、故障难以排查等问题愈加突出,微服务管理工作也变得十分繁杂,极大阻碍了企业微服务化的进程。针对以上问题,本文设计并实现了微服务平台运维管理系统。本系统不仅提供了服务发现和服务注册能力,可以对微服务的生命周期进行管理;同时还实现了微服务治理功能,包括多版本控制、容错策略等,基于服务网格将与业务逻辑无关的功能抽象到基础设施层,降低了微服务代码的复杂度,减少了治理时的操作复杂性以及对底层网络功能的需求。此外设计实现了监控上报集群节点状态的节点代理,基于Open Tracing框架和Envoy实现了对微服务几乎无侵入的分布式调用跟踪代理,并将代理收集的数据作为Jaeger后端,使用Jaeger进行调用分析,增强了微服务系统的可监测性。最后提出了一种更加契合微服务场景的基于节点特性动态加权的孤立森林异常检测算法,利用节点监控代理采集的数据对集群中的节点周期性的进行健康检测,保障微服务系统的可靠性。本文的主要工作如下:(1)需求分析。根据当前微服务化中的痛点结合国内外运维管理现状,提炼出本文研究内容。确定了本系统的模块划分,主要由五个模块组成,分别是微服务生命周期管理模块、微服务治理模块、微服务监控模块、节点健康检测模块以及系统管理模块。对系统的用户进行定义,确定角色权限,对各个模块进行了详细的需求分析,同时对系统的非功能性需求进行描述。(2)设计和实现。结合系统的需求分析,确定了系统边界以及和外界的数据流向,对系统进行了架构设计,对模块进行功能分解,并使用统一建模语言描述了各个模块核心功能的设计和实现逻辑。此外,对孤立森林异常检测算法改进的依据和思路进行了阐述。最后分析了系统中实体的属性和它们之间的关系,并据此对数据库表进行了设计。(3)测试和结果分析。在完成系统的编码实现工作后,对系统进行了测试。搭建测试环境,设计了测试用例并根据测试用例的步骤对系统主要功能进行了详细的测试;对系统性能、兼容性等非功能性需求也进行了测试;使用了负载模拟工具制造异常数据,并据此对改进后的孤立森林异常检测算法进行了实验对比和验证,均符合预期效果。实验证明,该系统运行稳定,保障了微服务系统在分布式环境下的可靠运行,极大降低了服务运维管理的复杂性与学习门槛。系统提供的服务治理能力和监控能力也满足使用需求,经实验验证,改进后的异常检测算法的表现也十分优秀,提供了微服务化进程中强有力的工具。
基于SpringCloud微服务治理平台的设计与实现
这是一篇关于微服务框架,服务治理,服务开发的论文, 主要内容为随着互联网用户的急剧增长,互联网软件架构也迎来了高速的发展,为了满足业务的发展的需要,互联网公司都放弃了传统的单体架构,因为单体架构已经无法支撑快速发展所带来的巨大流量,所以都逐步转向了 SOA(Service Oriented Architecture,面向服务的架构)的架构设计,在这种体系结构下,使得企业的系统架构能够有更好的伸缩性,所有的服务提供商也能够更关注于自己服务的优化,但是由于现在大多数的服务都是强依赖于总线来进行开发的,这样会使得很多的业务都高度集中化,而高度集中化的结构将导致所有的业务流量都会经过总线,这样则会导致系统性能出现下降。微服务架构是在SOA基础上发展的产物,微服务架构不通过ESB作为中心进行集成,它主要的特点是按照业务需求进行拆分,将单个高度集中化的系统拆分为多个应用服务,每个服务都能单独开发、部署和测试,并且这些服务之间也能通过调用接口来进行交互。基于以上本文设计并实现了基于SpringCloud微服务治理平台。通过对系统的功能进行了需求分析,将平台功能模块进行划分,进行了详细的需求分析设计,主要包括注册中心模块,服务治理模块,系统管理模块、平台管理模块和客户端模块。同时又从需求性能、可维护性、可靠性和可扩展性对平台进行了非功能性的需求分析。并对所有的需求进行了设计与实现。目前,已经对本平台所有的模块进行了测试,按照业务流程,分别为所有的功能编写了测试用例,确保了其功能的完备性,系统运行情况比较稳定。本平台通过对微服务治理的研究,解决了微服务过多无法管理的问题,帮助企业提高微服务治理效率,降低其维护成本。
面向微服务的运维监控系统的设计与实现
这是一篇关于云监控,服务治理,调用链追踪,故障定位的论文, 主要内容为随着企业云平台的快速发展,微服务以其解耦易扩展的特性,广泛应用于平台服务组件设计,而云平台服务组件多采用分布式部署,系统功能往往由不同节点上的服务组件相互协调共同实现。当大量的外部请求进入云平台时,请求在不同的组件间流动,一旦出现问题,难以定位故障位置,并且随着组件数量激增,组件依赖趋于复杂化,服务依赖的梳理和云平台的监控与优化也变的十分困难。因此迫切需要一个运维监控系统来实现对云平台中节点与服务组件的全面监控,便于定位系统故障与优化组件性能。针对云平台请求故障定位难、服务依赖梳理难和云平台监控与优化难等问题,本文设计并实现面向微服务的运维监控系统用于解决上述问题。论文首先介绍了课题的研究背景,并结合企业实际业务场景,对用户需求进行梳理,进一步完成系统的功能与性能需求分析,确定系统的设计目标。在查阅分析大量文献的基础上,本文基于微服务架构给出了运维监控系统的整体架构。系统基于MVC设计模式,采用B/S系统架构,使用Spark Streaming对监控数据流进行实时处理,持久层选用Mysql存储实时监控数据,HBase存储全量调用数据。随后,设计并实现了系统的五个核心功能模块:统一监控、故障定位、服务分析、健康检查和系统管理,模块之间以REST方式进行通信,实现高内聚与低耦合。文中对五个功能模块的设计与实现进行了详细的说明,重点阐述了服务日志结构设计思路以及算法处理流程。为了提高监控数据的实时性,系统引入流处理技术实时处理监控数据。五个功能模块相互协作,最终实现了对云平台节点与服务组件的全面监控。为了实现探针性能低开销目标,本文提出了基于应用节点服务调用频率动态调节采样率的算法,并将算法成功应用到监控系统中。最后从系统的功能测试、跟踪模块性能测试以及探针低开销性能测试三个方面对面向微服务的运维监控系统进行了实际的检验与测试。功能测试表明,系统的设计满足了企业云平台的监控需求,系统功能完善,各种功能均可正常使用;性能测试表明,系统具有一定的稳定性和抗压能力,同时自适应采样算法的设计与应用有效降低了探针性能开销,实现了探针低开销的目标。
基于微服务架构的电能质量监测系统的设计与实现
这是一篇关于电能质量,微服务,故障识别,服务治理的论文, 主要内容为电能质量监测系统是随着我国电网不断发展而持续建设一类以电能的稳定性质量管理为目标的重要业务系统,其主要能够实现数据采集、监测、统计和分析、治理的闭环运行,能够解决现有电能质量问题多样化、成因复杂、缺乏治理决策支持手段等问题,并实现电能质量态势感知、分析电能质量事件对电网的影响、评估电能质量事件损失、预判电能质量发展趋势等提供技术与平台支撑。电能质量监测系统的建设,经历了从最开始的电能质量监测系统基于数据收集,再到电能质量数据的统计,到现在及将来的大范围数据统计以及分析等阶段。但是随着电能质量监测系统建设的不断推进,电能质量监测的涉及的业务需求越来越多,系统建设发展越来越庞大和冗余,这就对系统架构提出了更高的要求,迫切需要改变传统单体的软件系统架构以适应不断发展的电能质量监测业务创新以及高效运维需求。针对上述问题和需求,本文基于国家电网电能质量监测系统的项目前期建设情况,提出了基于微服务架构的电能质量监测系统重构方法,重构后的系统通过应用微服务架构解决了电能质量监测系统不断扩展的业务需求,使得系统更加易于扩展建设新的业务;同时也解决了系统发展越来越庞大所带来的运行维护困难等问题。本文的研究内容主要从以下几个方面展开:首先,对电能质量监测系统的现有架构和未来需求发展进行了分析,提出了系统的业务功能需求。其次对系统功能进行微服务划分,对电能质量监测系统的不同功能模块进行设计,给出系统微服务及运行架构,设计数据库模型,为电能质量监测系统后续的业务功能扩展和运维管理奠定了基础。其次,对于电能质量监测系统中的微服务关键治理技术进行了分析研究,包括基于LightGBM的故障识别模型、服务注册发现以及服务网关等技术,有效解决了由于电能质量管理业务关系复杂带来的微服务故障难以定位识别的问题。最后,基于以上分析和研究工作,对基于微服务架构的电能质量监测系统进行了详细设计,并基于SpringCloud等框架和开源软件进行了开发实现。通过对基于微服务架构的电能质量监测系统的功能以及性能测试表明,该系统可以实现电能质量监测的业务功能易于扩展的需求,并且系统日常运行维护高效,系统运行稳定良好。
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