CN108737548A - 分布式web微服务容器集群架构系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式WEB微服务容器集群架构系统及其实现方法，系统包括前端缓存内容分发网络、高并发容器集群服务栈和共享数据聚合；前端缓存内容分发网络包含负载均衡器、数据缓存器、信息教对模块、流量过滤器、DNS节点判优模块；高并发容器集群服务栈包含容器监控模块、容器调度器、容器集群管理模块、服务关联中间件、服务管理器、容器安全模块；共享数据聚合包含数据负载分配均衡器、数据同步模块、读写分离模块、容灾模块；方法包括步骤：获取用户请求、DNS判优、垃圾流量清洗、获取读写操作、校对模块验证信息一致性、加载缓存、服务选择、服务关联、监控判优、容器调度、安全性判定和获取数据；本发明适用于大型分布式服务中的系统架构。

Description

分布式WEB微服务容器集群架构系统及其实现方法

技术领域

本发明属于互联网通信技术领域，应用于大型分布式网络通信系统中，尤其涉及一种分布式WEB微服务容器集群架构系统及其实现方法。

背景技术

随着互联网的兴起，由于分布式WEB微服务容器集群架构具有成本低、效率高，以及易测试轻量级的特点，并且可以提高数据处理的能力，分布式WEB微服务容器集群架构系统已经成为互联网通信系统领域的研究热点之一；此外，其区别于传统单体应用程序不是将所有功能单一放在单一进程中，而是通过容器化将每个功能元素放进独立的服务中并且通过跨节点分发服务扩展，使得服务的并发性更强并且维护和管理变的更加高效；但是现有的分布式WEB微服务容器集群架构系统由于吞吐量有限，随着科技发展，信息处理的量将呈指数式增长，此时，现有的分布式WEB微服务容器集群架构系统就无法满足要求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种分布式WEB微服务容器集群架构系统及其实现方法，可以有效提高系统的效率和数据处理能力同时应对高并发的海量用户请求，满足未来互联网通信系统服务对高并发高响应的需求；具体技术方案如下：

一方面，提供一种分布式WEB微服务容器集群架构系统，所述分布式WEB微服务容器集群架构系统包括前端缓存内容分发网络、高并发容器集群服务栈以及共享数据聚合三部分；所述前端缓存内容分发网络由负载均衡器、数据缓存器、信息教对模块、流量过滤器、DNS节点判优模块以及请求发出模块组成，所述DNS节点判优模块分别与所述流量过滤器、请求发出模块和负载均衡器连接，所述请求发出模块还连接所述流量过滤器和所述数据缓存器，所述负载均衡器还连接所述信息校对模块和所述数据缓存器，所述数据缓存器与信息校对模块的输出端连接所述高并发容器集群服务栈；所述高并发容器集群服务栈由容器监控模块、容器调度器、容器集群管理模块、服务关联中间件、服务管理器、容器安全模块组成，所述服务管理器分别与所述前端缓存内容分发网络、服务关联中间件、容器集群管理器以及容器安全模块连接，所述容器监控模块连接所述服务关联中间件和容器调度器，所述容器调度器和容器安全模块的输出端连接所述供述数据聚合部分；所述共享数据聚合由数据负载分配均衡器、数据同步模块、读写分离模块、容灾模块、数据节点判优模块以及数据获取模块组成，所述数据节点判优模块连接所述高并发容器集群服务栈的输出端，所述数据节点判优模块还与所述容灾模块连接，所述数据负载分配均衡器分别与所述数据节点判优模块、数据同步模块和读写分离模块连接，所述数据同步模块和读写分离模块的输出端连接所述数据获取模块，所述数据获取模块的输出端连接所述数据缓存器；其中：

所述DNS节点判优模块，用于判断用户请求合法性，选择最优并且访问最快的邻近节点；

所述流量过滤器，响应于所述DNS节点判优模块将非法流量过滤去除；

所述负载均衡器，用于根据集群状态，为流量请求合理分配缓存节点资源，当服务输入负载迅速增加时，判断是否开启熔断模式；

所述数据缓存器，用于缓存前端数据以及用户的请求访问时间；

所述信息校对模块，用于与共享数据部分校验缓存数据是否一致；所述信息校对模块包含应用程序、事务管理器、资源管理器和通信资源管理器四种角色，其中所述事务管理器用于控制整个所述信息校对模块工作，所述资源管理器和通信资源管理器响应于所述事务管理器的命令执行相对应的操作；

所述服务关联中间件，用于对不同服务的数据交互提供接口，根据不同的服务群设计不同的接口，保证服务与服务之间的正常通信并且为了极大限度的减少网络带来的性能消耗采用单元化架构实现关联；

所述服务管理器，用于通过对所述服务关联中间件的控制，实现服务通过消费者驱动契约模式定义服务化中服务之间的交互接口改变的最佳规则，实施线程池隔离并对服务的超时进行处理；

所述容器集群管理器，用于对容器集群的高可用状态设置，根据不同的节点性能对容器集群进行动态调控；

所述容器监控模块，用于监控容器各项性能参数，并且将数据上交至容器管理器；

所述容器调度器，响应于所述容器监控模块的监控对容器的启动停止、数量、镜像、系统资源、网络进行调控，保证容器的正常运行；

所述容器安全模块，用于对容器的各项操作进行记录，将非法文件与进程抹除并将捕获的异常上交至所述容器监控模块；

所述数据负载均衡器，根据数据节点的状态为服务容器的读写请求合理分配节点资源；

所述数据同步模块，用于校验各个数据节点之间的数据存储情况，解决数据一致性问题；

所述读写分离模块，用于根据读写请求性质，分配读写数据节点，减少网络负载压力；

所述容灾模块，用于对数据节点的数据进行定时计划备份，保证数据持久化存储的稳定性。

另一方面，提供一种分布式WEB微服务容器集群架构系统的实现方法，应用于上述的分布式WEB微服务容器集群架构系统所述实现方法包括步骤如下：

（1）获取用户请求：用户向所述DNS节点判优模块发出请求，所述DNS节点判优模块获取用户请求；

（2）DNS判优：所述DNS节点判优模块获取用户请求后，判断请求流量的合法性，若为合法流量送入所述负载均衡器，若为非法流量，通过所述流量过滤器过滤非法流量，并将非法流量用户加入垃圾流量黑名单；

（3）垃圾流量清洗：当所述DNS节点判优模块获取的流量正常时，将黑名单用户存入数据缓存器，同时向其他DNS节点请求同步黑名单缓存，并重启线程获取其他用户的请求；

（4）获取读写操作：所述DNS节点判优模块获取得到的用户请求为合法流量时，获取用户请求的操作，若为读操作，将用户请求送入所述信息教对模块；若为写操作，直接将请求送入所述服务管理器；

（5）校对前端缓存一致性：所述信息校对模块获取用户请求，获取当前一致性状态值，若状态值为真，将请求送入所述数据缓存器；若状态值为假，向所述服务管理器请求同步缓存，并将用户请求挂起，并设定一超时的时间阈值，若超过所述时间阈值，即缓存同步不成功，则直接将用户请求直接送入服务管理器；若所述时间阈值内缓存成功则将请求送入数据缓存器；

（6）加载缓存：所述数据缓存器根据获取的用户请求在对应的负载均衡节点抽取相应的缓存，送入用户渲染，并将数据请求送入服务管理器；

（7）服务选择：根据用户请求，选择用户所需的服务，检测各个服务的状态，若所需的服务状态正常，则将信息送入服务关联中间件等待获取相关数据；若所需服务状态出现异常，则尝试重启服务并设置超时的时间阈值，若超过时间阈值则立即报告异常，并将请求送入次优先节点处理；若在时间阈值内重启成功则将请求送入服务关联中间件等待获取数据；

（8）服务关联：根据请求的服务需求服务关联中间件关联所需的服务，保证服务之间的正常通信，将关联日志送入服务管理器并且为了极大限度的减少网络带来的性能消耗采用单元化架构实现服务之间的关联，当多单元服务群启动时，所述服务关联中间件择优选择最空闲的服务组单元将请求送入主服务相关的容器集群管理模块的集群监控器；

（9）监控判优：容器集群管理判断相关服务的高可用状态，通过所述容器监控模块择优选择状态最佳、最空闲的容器集群组，将请求送入相关容器集群组的容器调度器，并且通过容器监控器实时获取不同的容器集群节点的性能、状态、响应速度，通过请求的数据量通过容器调度器动态分配容器集群数量，收集出现异常的集群的日志送入容器安全模块，并且将出现问题的容器集群通过容器调度器进行修复操作；

（10）容器调度：所述容器调度器根据用户的请求并结合从所述容器集群管理器获取的操作选择合适的容器送入用户请求参数，所述容器安全模块实时监控操作指令的合法性并且等待返回结果直接送入所述服务关联中间件，所述服务关联中间件确认返回结果的完整性，若数据完整则服务关联中间件将数据打上完整标签送入服务管理器；

（11）安全性判定：所述容器安全模块在容器进行数据处理的过程中实时监控容器的各种操作，当数据处理完成返回结果时若容器整个过程状态正常，那么将安全性正常标签送入服务管理器，若整个过程出现异常，那么立即将安全性异常标签送入服务管理器，并通过容器调度器立即停止处理数据容器；

（12）获取数据：所述服务管理器将获取的数据直接可靠发送至用户端。

进一步的，在步骤（3）中，当所述DNS节点判优节点获取的用户流量超过设计标准时，所述流量过滤器开启熔断检测，若请求增速超过指定增速时，熔断打开，挂起用户请求，将当前获取的用户请求全部送入缓存，此时不再接受用户请求，当用户请求量到达正常水平时熔断关闭。

进一步的，在步骤（3）中，若请求增速为正常水平时，向所述负载均衡器发出容量警告，以请求速率的两倍与当前请求量的乘积设为当前开启服务的线程数，保证前端服务的正常运行，并将黑名单用户暂存在缓存中，当流量下降到平均水平时，再将缓存保存，平滑重启所述流量过滤器。

进一步的，在步骤（10）中，在处理数据的过程中，首先访问所述数据负载分配均衡器，所述数据负载分配均衡器根据数据节点的状态为服务容器的读写请求合理分配节点资源，此时数据同步模块校验各个节点的数据存储情况同步数据，根据从服务管理器获取的读写操作，通过所述读写分离模块选择操作速度最快的节点读入或写入数据，操作完成后所述数据同步模块再次确认数据同步情况，并再次同步数据。

进一步的，在步骤（11）中，当数据处理完成返回结果时若容器整个过程状态正常，那么将安全性正常标签送入所述服务管理器，若整个过程出现异常，那么立即将安全性异常标签送入所述服务管理器，并通过所述容器调度器立即停止处理数据容器。

进一步的，在步骤（11）中，当所述服务管理器捕获到安全性标签异常时，立即停止数据交付链，并且向用户提示访问异常后断开连接，并且获取用户请求存入异常数据库，提醒维护者安全性出现问题。

进一步的，在步骤（12）中，消息的可靠发送在发送消息之前持久到数据库，状态标记为待发送，然后发送消息，如果发送成功，则将消息改为发送成功；定时任务定时从数据队列捞取在一定时间内未发送的消息并将消息发送。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

第一，由于本发明前端缓存内容分发网络部分采用负载均衡器与数据缓存器相结合的方法是来实现的，提高用户进行读操作的速度并且具有大流量分流清洗功能，克服了传统架构大流量用户服务请求过多时服务出现未响应甚至瘫痪的的缺点，使得本发明具有高性能高并发的优点，可适用于未来基于大数据的大型分布式服务系统；

第二，由于本发明高并发容器集群服务栈部分采用服务集中于容器集群，使得服务时刻处于高可用状态,容器采用集群模式不仅仅极大提高了服务的处理能力和处理效率；

第三，由于本发明高并发容器集群服务栈部分采用容器集群建立的微服务，每个微服务是一个功能单元，自治而独立，能够作为单元被修改、测试和部署，不会对其他组件造成任何影响；

第四，由于本发明高并发容器集群服务栈部分采用容器集群部署服务，可以根据用户的请求弹性水平扩展和收缩，减少运行成本和运维的维护成本；

第五，由于本发明高并发容器集群服务栈部分通过服务关联中间件面向消息和异步消息，低耦合，有效隔离建立个组件之间的界限，可以快速提高错误消息处理的能力；

第六，由于本发明高并发容器集群服务栈部分具有去中心化性质，不会因为存在中心部位存在数据传输瓶颈；

第七，由于本发明共享数据聚合部分具有估值隔离的功能，一个数据节点出现问题不会影响整个应用的正常运行，具有数据高可用性；

第八，由于本发明共享数据聚合部分通过分片策略极大限度减少了网络通信带来的性能消耗，通过读写分离组件提高数据节点的可用性并且有效过滤了大流量的读操作，根据用户量的变化动态调整读写数据节点的数量，达到快速读写的目的；

第九，由于本发明共享数据聚合部分过标签提交缓解传输过程中的时延，通过容灾模块对数据节点的数据进行定时计划备份，保证数据持久化存储的稳定性。

附图说明

图1为本发明所述分布式WEB微服务容器集群架构系统的结构框图示意；

图2为本发明所述分布式WEB微服务容器集群架构系统实现方法流程框图示意；

图3为本发明所述熔断模式实现结构框图示意；

图4为本发明所述单元化架构示意图；

图5为本发明所述消息队列异步处理模式框图示意；

图6为本发明中消息的可靠发送模式框图示意。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一

参阅图1、图3、图4、图5和图6，在本发明实施例中，提供了一种分布式WEB微服务容器集群架构系统，分布式WEB微服务容器集群架构系统包括前端缓存内容分发网络、高并发容器集群服务栈以及共享数据聚合三部分；其中，前端缓存内容分发网络由负载均衡器、数据缓存器、信息教对模块、流量过滤器、DNS节点判优模块以及请求发出模块组成，DNS节点判优模块分别与流量过滤器、请求发出模块和负载均衡器连接，请求发出模块还连接流量过滤器和数据缓存器，负载均衡器还连接信息校对模块和数据缓存器，数据缓存器与信息校对模块的输出端连接高并发容器集群服务栈；DNS节点判优模块用于获取用户请求，若请求增速为正常水平时，向负载均衡器发出容量警告，以请求速率的两倍与当前请求量的乘积设为当前开启服务的线程数，保证前端服务的正常运行，并将黑名单用户暂存在缓存中，当流量下降到平均水平时，再将缓存保存，平滑重启流量过滤器，同时判断用户请求合法性，选择最优并且访问最快的邻近节点，当DNS节点流量超过设计标准时，流量过滤器开启熔断检测，若请求增速超过指定增速时，熔断打开，挂起用户请求，将当前获取的用户请求全部送入缓存，此时不再接受用户请求，当用户请求量到达正常水平时熔断关闭；负载均衡器用于根据集群状态，为流量请求合理分配缓存节点资源，当服务输入负载迅速增加时，判断是否开启熔断模式；数据缓存器，用于缓存前端数据，用户的请求访问时间；流量教对模块，用于与共享数据部分校验缓存数据是否一致，模块包含四种角色：应用程序、事务管理器、资源管理器和通信资源管理器，其中事务管理器是统管全局的管理者，资源管理器和通信资源管理器是事务的参与者。

高并发容器集群服务栈由容器监控模块、容器调度器、容器集群管理模块、服务关联中间件、服务管理器、容器安全模块组成，服务管理器分别与前端缓存内容分发网络、服务关联中间件、容器集群管理器以及容器安全模块连接，容器监控模块连接服务关联中间件和容器调度器，容器调度器和容器安全模块的输出端连接供述数据聚合部分；容器监控模块用于监控容器各项性能参数，并且将数据上交至容器管理器；容器调度器用于对容器的启动停止、数量、镜像、系统资源、网络进行调控，保证容器的正常运行；容器集群管理器，用于对容器集群的高可用状态设置，根据不同的节点性能对容器集群进行动态调控；服务关联中间件；用于对不同服务的数据交互提供接口，根据不同的服务群设计不同的接口，保证服务与服务之间的正常通信并且为了极大限度的减少网络带来的性能消耗采用单元化架构实现关联；服务管理器，用于通过对服务关联中间件的控制，实现服务通过消费者驱动契约模式定义服务化中服务之间的交互接口改变的最佳规则，实施线程池隔离并对服务的超时进行处理，其中由于网络通信不稳定，设计系统时必须考虑对网络通信的容错通过契约代表服务提供者向其当前消费者承诺的约束，提供者必须遵守契约；由于网络通信不稳定，设计系统时必须考虑对网络通信的容错并对服务的超时进行处理，通过消息队列异步处理模式实现对超时的处理，在交互模式中，通常服务1只需将某种事件传递给服务2，而不需要等待服务2 返回的结果，这样服务1与服务2可以充分解耦，并且在大规模高并发的微服务系统中具有消峰功能；容器安全模块用于对容器的各项操作进行记录，将非法文件与进程抹除并将捕获的异常上交至容器监控模块。

共享数据聚合由数据负载分配均衡器、数据同步模块、读写分离模块、容灾模块、数据节点判优模块以及数据获取模块组成，数据节点判优模块连接高并发容器集群服务栈的输出端，数据节点判优模块还与容灾模块连接，数据负载分配均衡器分别与数据节点判优模块、数据同步模块和读写分离模块连接，数据同步模块和读写分离模块的输出端连接数据获取模块，数据获取模块的输出端连接所述数据缓存器；数据负载均衡器用于根据数据节点的状态为服务容器的读写请求合理分配节点资源；数据同步模块用于校验各个数据节点之间的数据存储情况，解决数据一致性问题；读写分离模块用于根据读写请求性质，分配读写数据节点，减少网络负载压力；容灾模块用于对数据节点的数据进行定时计划备份，保证数据持久化存储的稳定性。

实施例二

另一方面，参阅图2，在本发明实施例中，提供了一种分布式WEB微服务容器集群架构系统的实现方法，应用于上述的分布式WEB微服务容器集群架构系统所述实现方法包括步骤如下：

S1，获取用户请求：用户向DNS节点判优模块发出请求，DNS节点判优模块获取用户请求。

S2，DNS判优：DNS节点判优模块获取用户请求后，判断请求流量的合法性，若为合法流量送入负载均衡器，若为非法流量，通过流量过滤器过滤非法流量，并将非法流量用户加入垃圾流量黑名单。

S3，垃圾流量清洗：当DNS节点判优模块获取的流量正常时，将黑名单用户存入数据缓存器，同时向其他DNS节点请求同步黑名单缓存，并重启线程获取其他用户的请求；当所述DNS节点判优节点获取的用户流量超过设计标准时，所述流量过滤器开启熔断检测，若请求增速超过指定增速时，熔断打开，挂起用户请求，将当前获取的用户请求全部送入缓存，此时不再接受用户请求，当用户请求量到达正常水平时熔断关闭；若请求增速为正常水平时，向所述负载均衡器发出容量警告，以请求速率的两倍与当前请求量的乘积设为当前开启服务的线程数，保证前端服务的正常运行，并将黑名单用户暂存在缓存中，当流量下降到平均水平时，再将缓存保存，平滑重启所述流量过滤器。

S4，获取读写操作：DNS节点判优模块获取得到的用户请求为合法流量时，获取用户请求的操作，若为读操作，将用户请求送入所述信息教对模块；若为写操作，直接将请求送入服务管理器。

S5，校对前端缓存一致性：信息校对模块获取用户请求，获取当前一致性状态值，若状态值为真，将请求送入数据缓存器；若状态值为假，向服务管理器请求同步缓存，并将用户请求挂起，并设定一超时的时间阈值，若超过时间阈值，即缓存同步不成功，则直接将用户请求直接送入服务管理器；若时间阈值内缓存成功则将请求送入数据缓存器。

S6，加载缓存：数据缓存器根据获取的用户请求在对应的负载均衡节点抽取相应的缓存，送入用户渲染，并将数据请求送入服务管理器。

S7，服务选择：根据用户请求，选择用户所需的服务，检测各个服务的状态，若所需的服务状态正常，则将信息送入服务关联中间件等待获取相关数据；若所需服务状态出现异常，则尝试重启服务并设置超时的时间阈值，若超过时间阈值则立即报告异常，并将请求送入次优先节点处理；若在时间阈值内重启成功则将请求送入服务关联中间件等待获取数据。

S8，服务关联：根据请求的服务需求服务关联中间件关联所需的服务，保证服务之间的正常通信，将关联日志送入服务管理器并且为了极大限度的减少网络带来的性能消耗采用单元化架构实现服务之间的关联，当多单元服务群启动时，服务关联中间件择优选择最空闲的服务组单元将请求送入主服务相关的容器集群管理模块的集群监控器。

S9，监控判优：容器集群管理判断相关服务的高可用状态，通过容器监控模块择优选择状态最佳、最空闲的容器集群组，将请求送入相关容器集群组的容器调度器，并且通过容器监控器实时获取不同的容器集群节点的性能、状态、响应速度，通过请求的数据量通过容器调度器动态分配容器集群数量，收集出现异常的集群的日志送入容器安全模块，并且将出现问题的容器集群通过容器调度器进行修复操作。

S10，容器调度：容器调度器根据用户的请求并结合从容器集群管理器获取的操作选择合适的容器送入用户请求参数，容器安全模块实时监控操作指令的合法性并且等待返回结果直接送入服务关联中间件，服务关联中间件确认返回结果的完整性，若数据完整则服务关联中间件将数据打上完整标签送入服务管理器；在处理数据的过程中，首先访问所述数据负载分配均衡器，所述数据负载分配均衡器根据数据节点的状态为服务容器的读写请求合理分配节点资源，此时数据同步模块校验各个节点的数据存储情况同步数据，根据从服务管理器获取的读写操作，通过所述读写分离模块选择操作速度最快的节点读入或写入数据，操作完成后所述数据同步模块再次确认数据同步情况，并再次同步数据。

S11，安全性判定：容器安全模块在容器进行数据处理的过程中实时监控容器的各种操作，当数据处理完成返回结果时若容器整个过程状态正常，那么将安全性正常标签送入服务管理器，若整个过程出现异常，那么立即将安全性异常标签送入服务管理器，并通过容器调度器立即停止处理数据容器；当数据处理完成返回结果时若容器整个过程状态正常，那么将安全性正常标签送入所述服务管理器，若整个过程出现异常，那么立即将安全性异常标签送入所述服务管理器，并通过所述容器调度器立即停止处理数据容器；当所述服务管理器捕获到安全性标签异常时，立即停止数据交付链，并且向用户提示访问异常后断开连接，并且获取用户请求存入异常数据库，提醒维护者安全性出现问题。

S12，获取数据：所述服务管理器将获取的数据直接可靠发送至用户端；消息的可靠发送在发送消息之前持久到数据库，状态标记为待发送，然后发送消息，如果发送成功，则将消息改为发送成功；定时任务定时从数据队列捞取在一定时间内未发送的消息并将消息发送。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

第一，由于本发明前端缓存内容分发网络部分采用负载均衡器与数据缓存器相结合的方法是来实现的，提高用户进行读操作的速度并且具有大流量分流清洗功能，克服了传统架构大流量用户服务请求过多时服务出现未响应甚至瘫痪的的缺点，使得本发明具有高性能高并发的优点，可适用于未来基于大数据的大型分布式服务系统；

第二，由于本发明高并发容器集群服务栈部分采用服务集中于容器集群，使得服务时刻处于高可用状态,容器采用集群模式不仅仅极大提高了服务的处理能力和处理效率；

第三，由于本发明高并发容器集群服务栈部分采用容器集群建立的微服务，每个微服务是一个功能单元，自治而独立，能够作为单元被修改、测试和部署，不会对其他组件造成任何影响；

第四，由于本发明高并发容器集群服务栈部分采用容器集群部署服务，可以根据用户的请求弹性水平扩展和收缩，减少运行成本和运维的维护成本；

第五，由于本发明高并发容器集群服务栈部分通过服务关联中间件面向消息和异步消息，低耦合，有效隔离建立个组件之间的界限，可以快速提高错误消息处理的能力；

第六，由于本发明高并发容器集群服务栈部分具有去中心化性质，不会因为存在中心部位存在数据传输瓶颈；

第七，由于本发明共享数据聚合部分具有估值隔离的功能，一个数据节点出现问题不会影响整个应用的正常运行，具有数据高可用性；

第八，由于本发明共享数据聚合部分通过分片策略极大限度减少了网络通信带来的性能消耗，通过读写分离组件提高数据节点的可用性并且有效过滤了大流量的读操作，根据用户量的变化动态调整读写数据节点的数量，达到快速读写的目的；

第九，由于本发明共享数据聚合部分过标签提交缓解传输过程中的时延，通过容灾模块对数据节点的数据进行定时计划备份，保证数据持久化存储的稳定性。

以上仅为本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (8)

1.分布式WEB微服务容器集群架构系统，其特征在于，所述分布式WEB微服务容器集群架构系统包括前端缓存内容分发网络、高并发容器集群服务栈以及共享数据聚合三部分；所述前端缓存内容分发网络由负载均衡器、数据缓存器、信息教对模块、流量过滤器、DNS节点判优模块以及请求发出模块组成，所述DNS节点判优模块分别与所述流量过滤器、请求发出模块和负载均衡器连接，所述请求发出模块还连接所述流量过滤器和所述数据缓存器，所述负载均衡器还连接所述信息校对模块和所述数据缓存器，所述数据缓存器与信息校对模块的输出端连接所述高并发容器集群服务栈；所述高并发容器集群服务栈由容器监控模块、容器调度器、容器集群管理模块、服务关联中间件、服务管理器、容器安全模块组成，所述服务管理器分别与所述前端缓存内容分发网络、服务关联中间件、容器集群管理器以及容器安全模块连接，所述容器监控模块连接所述服务关联中间件和容器调度器，所述容器调度器和容器安全模块的输出端连接所述供述数据聚合部分；所述共享数据聚合由数据负载分配均衡器、数据同步模块、读写分离模块、容灾模块、数据节点判优模块以及数据获取模块组成，所述数据节点判优模块连接所述高并发容器集群服务栈的输出端，所述数据节点判优模块还与所述容灾模块连接，所述数据负载分配均衡器分别与所述数据节点判优模块、数据同步模块和读写分离模块连接，所述数据同步模块和读写分离模块的输出端连接所述数据获取模块，所述数据获取模块的输出端连接所述数据缓存器；其中：

所述DNS节点判优模块，用于判断用户请求合法性，选择最优并且访问最快的邻近节点；

所述流量过滤器，响应于所述DNS节点判优模块将非法流量过滤去除；

所述负载均衡器，用于根据集群状态，为流量请求合理分配缓存节点资源，当服务输入负载迅速增加时，判断是否开启熔断模式；

所述数据缓存器，用于缓存前端数据以及用户的请求访问时间；

所述信息校对模块，用于与共享数据部分校验缓存数据是否一致；所述信息校对模块包含应用程序、事务管理器、资源管理器和通信资源管理器四种角色，其中所述事务管理器用于控制整个所述信息校对模块工作，所述资源管理器和通信资源管理器响应于所述事务管理器的命令执行相对应的操作；

所述服务关联中间件，用于对不同服务的数据交互提供接口，根据不同的服务群设计不同的接口，保证服务与服务之间的正常通信并且为了极大限度的减少网络带来的性能消耗采用单元化架构实现关联；

所述服务管理器，用于通过对所述服务关联中间件的控制，实现服务通过消费者驱动契约模式定义服务化中服务之间的交互接口改变的最佳规则，实施线程池隔离并对服务的超时进行处理；

所述容器集群管理器，用于对容器集群的高可用状态设置，根据不同的节点性能对容器集群进行动态调控；

所述容器监控模块，用于监控容器各项性能参数，并且将数据上交至容器管理器；

所述容器调度器，响应于所述容器监控模块的监控对容器的启动停止、数量、镜像、系统资源、网络进行调控，保证容器的正常运行；

所述容器安全模块，用于对容器的各项操作进行记录，将非法文件与进程抹除并将捕获的异常上交至所述容器监控模块；

所述数据负载均衡器，根据数据节点的状态为服务容器的读写请求合理分配节点资源；

所述数据同步模块，用于校验各个数据节点之间的数据存储情况，解决数据一致性问题；

所述读写分离模块，用于根据读写请求性质，分配读写数据节点，减少网络负载压力；

所述容灾模块，用于对数据节点的数据进行定时计划备份，保证数据持久化存储的稳定性。

2.分布式WEB微服务容器集群架构系统的实现方法，应用于权利要求1所述的分布式WEB微服务容器集群架构系统，其特征在于，所述实现方法包括步骤如下：

（1）获取用户请求：用户向所述DNS节点判优模块发出请求，所述DNS节点判优模块获取用户请求；

（2）DNS判优：所述DNS节点判优模块获取用户请求后，判断请求流量的合法性，若为合法流量送入所述负载均衡器，若为非法流量，通过所述流量过滤器过滤非法流量，并将非法流量用户加入垃圾流量黑名单；

（3）垃圾流量清洗：当所述DNS节点判优模块获取的流量正常时，将黑名单用户存入数据缓存器，同时向其他DNS节点请求同步黑名单缓存，并重启线程获取其他用户的请求；

（4）获取读写操作：所述DNS节点判优模块获取得到的用户请求为合法流量时，获取用户请求的操作，若为读操作，将用户请求送入所述信息教对模块；若为写操作，直接将请求送入所述服务管理器；

（5）校对前端缓存一致性：所述信息校对模块获取用户请求，获取当前一致性状态值，若状态值为真，将请求送入所述数据缓存器；若状态值为假，向所述服务管理器请求同步缓存，并将用户请求挂起，并设定一超时的时间阈值，若超过所述时间阈值，即缓存同步不成功，则直接将用户请求直接送入服务管理器；若所述时间阈值内缓存成功则将请求送入数据缓存器；

（6）加载缓存：所述数据缓存器根据获取的用户请求在对应的负载均衡节点抽取相应的缓存，送入用户渲染，并将数据请求送入服务管理器；

（7）服务选择：根据用户请求，选择用户所需的服务，检测各个服务的状态，若所需的服务状态正常，则将信息送入服务关联中间件等待获取相关数据；若所需服务状态出现异常，则尝试重启服务并设置超时的时间阈值，若超过时间阈值则立即报告异常，并将请求送入次优先节点处理；若在时间阈值内重启成功则将请求送入服务关联中间件等待获取数据；

（8）服务关联：根据请求的服务需求服务关联中间件关联所需的服务，保证服务之间的正常通信，将关联日志送入服务管理器并且为了极大限度的减少网络带来的性能消耗采用单元化架构实现服务之间的关联，当多单元服务群启动时，所述服务关联中间件择优选择最空闲的服务组单元将请求送入主服务相关的容器集群管理模块的集群监控器；

（9）监控判优：容器集群管理判断相关服务的高可用状态，通过所述容器监控模块择优选择状态最佳、最空闲的容器集群组，将请求送入相关容器集群组的容器调度器，并且通过容器监控器实时获取不同的容器集群节点的性能、状态、响应速度，通过请求的数据量通过容器调度器动态分配容器集群数量，收集出现异常的集群的日志送入容器安全模块，并且将出现问题的容器集群通过容器调度器进行修复操作；

（10）容器调度：所述容器调度器根据用户的请求并结合从所述容器集群管理器获取的操作选择合适的容器送入用户请求参数，所述容器安全模块实时监控操作指令的合法性并且等待返回结果直接送入所述服务关联中间件，所述服务关联中间件确认返回结果的完整性，若数据完整则服务关联中间件将数据打上完整标签送入服务管理器；

（11）安全性判定：所述容器安全模块在容器进行数据处理的过程中实时监控容器的各种操作，当数据处理完成返回结果时若容器整个过程状态正常，那么将安全性正常标签送入服务管理器，若整个过程出现异常，那么立即将安全性异常标签送入服务管理器，并通过容器调度器立即停止处理数据容器；

（12）获取数据：所述服务管理器将获取的数据直接可靠发送至用户端。

3.根据权利要求2所述的分布式WEB微服务容器集群架构系统的实现方法，其特征在于，在步骤（3）中，当所述DNS节点判优节点获取的用户流量超过设计标准时，所述流量过滤器开启熔断检测，若请求增速超过指定增速时，熔断打开，挂起用户请求，将当前获取的用户请求全部送入缓存，此时不再接受用户请求，当用户请求量到达正常水平时熔断关闭。

4.根据权利要求3所述的分布式WEB微服务容器集群架构系统的实现方法，其特征在于，在步骤（3）中，若请求增速为正常水平时，向所述负载均衡器发出容量警告，以请求速率的两倍与当前请求量的乘积设为当前开启服务的线程数，保证前端服务的正常运行，并将黑名单用户暂存在缓存中，当流量下降到平均水平时，再将缓存保存，平滑重启所述流量过滤器。

5.根据权利要求2所述的分布式WEB微服务容器集群架构系统的实现方法，其特征在于，在步骤（10）中，在处理数据的过程中，首先访问所述数据负载分配均衡器，所述数据负载分配均衡器根据数据节点的状态为服务容器的读写请求合理分配节点资源，此时数据同步模块校验各个节点的数据存储情况同步数据，根据从服务管理器获取的读写操作，通过所述读写分离模块选择操作速度最快的节点读入或写入数据，操作完成后所述数据同步模块再次确认数据同步情况，并再次同步数据。

6.根据权利要求2所述的分布式WEB微服务容器集群架构系统的实现方法，其特征在于，在步骤（11）中，当数据处理完成返回结果时若容器整个过程状态正常，那么将安全性正常标签送入所述服务管理器，若整个过程出现异常，那么立即将安全性异常标签送入所述服务管理器，并通过所述容器调度器立即停止处理数据容器。

7.根据权利要求2所述的分布式WEB微服务容器集群架构系统的实现方法，其特征在于，在步骤（11）中，当所述服务管理器捕获到安全性标签异常时，立即停止数据交付链，并且向用户提示访问异常后断开连接，并且获取用户请求存入异常数据库，提醒维护者安全性出现问题。

8.根据权利要求2所述的分布式WEB微服务容器集群架构系统的实现方法，其特征在于，在步骤（12）中，消息的可靠发送在发送消息之前持久到数据库，状态标记为待发送，然后发送消息，如果发送成功，则将消息改为发送成功；定时任务定时从数据队列捞取在一定时间内未发送的消息并将消息发送。