CN110058950A - 基于无服务器架构的分布式云计算方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种基于无服务器架构的分布式云计算方法及设备。所述方法包括：微服务工作节点收到调度请求后，通过所述调度请求对应的初始微服务响应所述调度请求，并生成驱动事件；通过所述驱动事件，驱动当前工作流引擎运行所述初始微服务，执行所述调度请求，实现状态转换。本发明实施例基于区块链+无服务器架构技术体系实现了分布式智能微服务的计算模型，通过事件驱动的工作流机制支持更长、更复杂的计算流程，从而解决现有技术中在跨组织、异构的分布式计算环境中，没有一个一致的计算模型/技术栈，导致应用和服务难以广泛落地的问题。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于无服务器架构的分布式云计算方法及设备。
背景技术
移动互联网时代的应用爆发，改变了人们生活、学习和工作的方式。人们使用各种各样的应用阅读新闻、聊天、办公、游戏。云计算是支持这些应用的关键服务器端技术。
而进入智慧物联时代，将会有更海量、更智能、更多样化的终端设备广泛联网。如可穿戴设备、智能家电、汽车、摄像头、工业传感器等等。这些设备的数量巨大。个人一般只会有一到两部手机，但是会有数以十计的家电、车载设备、穿戴设备如手表等。随着这些设备逐步智能化和联网，将产生爆炸性的海量数据和多样化的服务需求。集中式的传统云计算不能高效地处理和响应。必须要有近端分布式的边缘计算，以满足海量数据的分析处理和应用服务需求。
现有的计算基础设施的建立、计算服务平台的建立，都是为应用落地服务的。由于计算基础设施、计算服务平台和对应技术栈都是由不同组织提供和定义的，这带来应用落地的一系列问题，应用开发者很难开发出能有效利用大部分计算资源的应用，必须适应不同技术栈。
可以看到，典型的应用在跨组织、异构的分布式计算环境中，没有一个一致的计算模型/技术栈，应用和服务难以广泛落地，更难互相协作。
发明内容
本发明实施例提供一种基于无服务器架构的分布式云计算方法及设备，用于解决现有技术中在跨组织、异构的分布式计算环境中，没有一个一致的计算模型/技术栈，应用和服务难以广泛落地的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种基于无服务器架构的分布式云计算方法，包括：
收到调度请求后，通过所述调度请求对应的初始微服务响应所述调度请求，并生成驱动事件；
通过所述驱动事件，驱动当前工作流引擎运行所述初始微服务，执行所述调度请求，实现状态转换。
第二方面，本发明实施例提供一种基于无服务器架构的分布式云计算装置，包括响应模块和执行模块；
所述响应模块，用于收到调度请求后，通过所述调度请求对应的初始微服务响应所述调度请求，并生成驱动事件；
所述执行模块，用于通过所述驱动事件，驱动当前工作流引擎运行所述初始微服务，执行所述调度请求，实现状态转换。
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现本发明实施例第一方面所述基于无服务器架构的分布式云计算方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例第一方面所述基于无服务器架构的分布式云计算方法的步骤。
本发明实施例提供一种基于无服务器架构的分布式云计算方法及设备，微服务工作节点收到调度请求后，通过所述调度请求对应的初始微服务响应所述调度请求，并生成驱动事件；通过所述驱动事件，驱动当前工作流引擎运行所述初始微服务，执行所述调度请求，实现状态转换。本发明实施例基于区块链+无服务器架构技术体系实现了分布式智能微服务的计算模型，通过事件驱动的工作流机制支持更长、更复杂的计算流程，从而解决现有技术中在跨组织、异构的分布式计算环境中，没有一个一致的计算模型/技术栈，导致应用和服务难以广泛落地的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一种基于无服务器架构的分布式云计算方法流程示意图；
图2为本发明实施例微服务启动流程示意图；
图3为本发明实施例一种基于无服务器架构的分布式云计算装置结构示意图；
图4为本发明实施例一种电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
与传统云计算相比，分布式跨云计算上的技术栈更面向服务、协作和价值传递。比如一个商场和停车场有协议，并根据在商场消费情况有对应折扣。这是典型的一个服务+价值的案例，可以利用区块链智能合约来解决结算凭证问题：商场消费凭证触发智能合约，停车场相应打折。
基于区块链技术的DApp(Decentralized Application)具有天然分布式、可信交易等基本特征，很适合服务+价值传递的场景。然而，针对基于区块链技术的DApp落地，同样存在挑战。例如这个支持商场消费给予停车折扣的DApp，为了保护消费者隐私，DApp只会将消费凭证存放于区块链上，而业务数据如交易、商品等都会存放于链下；同时，除了智能合约部分，大量的支撑交易和服务的业务逻辑也都会在链下。而链下部分的网页界面、数据和逻辑往往都基于集中式云计算，这导致DApp整体并不是一个真正去中心化的架构，存在“上下”割裂的问题。
图1为本发明实施例一种基于无服务器架构的分布式云计算方法流程示意图。如图1所示的基于无服务器架构的分布式云计算方法，其执行主体为微服务工作节点，包括：
100，收到调度请求后，通过所述调度请求对应的初始微服务响应所述调度请求，并生成驱动事件；
本发明实施例中，一个调度请求可能包括一个或多个任务，第一个任务为初始任务，若包括多个任务，则第一个任务之后的任务为后续任务。每个任务对应一个执行该任务的微服务。本发明实施例中，总是通过初始任务对应的初始微服务来响应所述调度请求，根据所述调度请求生成驱动事件，以驱动工作流引擎。
101，通过所述驱动事件，驱动当前工作流引擎运行所述初始微服务，执行所述调度请求，实现状态转换。
本发明实施例中工作流引擎基于事件驱动，通过驱动事件驱动工作流引擎运行初始微服务，并根据运行后的状态，进行后续调度和处理，从而执行所述调度请求。工作流引擎维护调度请求执行过程中的状态，通过状态转换，实现一个或多个微服务的调度，从而完整的执行一个调度请求。
本发明实施例提供的基于无服务器架构的分布式云计算方法，基于区块链+无服务器架构技术体系实现了分布式智能微服务的计算模型，它是一个构建在区块链之上的，事件驱动的去中心化、可扩展、自动伸缩的计算模型。通过事件驱动的工作流机制将单个微服务的计算能力进行扩展，支持更长、更复杂的计算流程，从而解决现有技术中在跨组织、异构的分布式计算环境中，没有一个一致的计算模型/技术栈，导致应用和服务难以广泛落地的问题。
开发者可以通过可视化工作流设计器组合若干个智能微服务形成一个工作流。本发明实施例的工作流引擎由一个开始状态和若干个状态转换单元组成,以一个结束状态终止执行。工作流由工作流引擎执行，它维护一个有限状态机并记录工作流的每一个状态转换和执行，直到状态转换完成或失败。
基于上述实施例，所述当前工作流引擎由状态单元、状态转换单元和转换执行单元组成；
所述状态单元，用于确定一个输入对应的输出状态；
所述状态转换单元，用于确定一个基于当前状态的计算任务；
所述转换执行单元，用于将当前状态或部分状态传递给目标状态转换单元，并对所述目标状态转换单元的输出进行处理后更新执行状态。
本发明实施例中，状态单元是工作流的基本单元，一个状态定义了对于特定输入的输出状态。如果对于特定输入没有对应的输出状态，工作流会以失败的状态结束执行。
状态转换单元定义了一个计算任务，它形式化的定义了基于当前状态的计算任务。本发明实施例中微服务是一个状态转换单元。
转换执行单元是负责运行状态转换单元的工作环境。它是一个计算过程的抽象，转换执行单元把当前状态或部分状态作为输出传递给状态转换单元，并把状态转换单元的输出做一定处理后更新执行状态。微服务的调用是转换执行单元的一种。
基于上述任一可选的实施例，所述状态转换单元还包括智能合约的状态转换单元；
不同种类的状态转换单元由相应的转换执行单元执行。
本发明实施例可以提供智能合约的状态转换单元，以及智能合约的转换执行单元，不同种类的状态单元由相应的转换执行单元执行。本发明实施例通过智能合约的转换执行单元打通了链上链下的数据/价值传递。
基于上述任一可选的实施例，所述当前工作流引擎还通过invoke函数执行区块链下的计算任务。
例如，本发明实施例可以提供invokeWithTransaction函数，支持在调用一个工作流时打包交易(比如打包一笔转账交易)，工作流引擎会在执行此交易后再执行工作流。
函数签名：invokeWithTransaction(transaction:SignedTransaction,dFlowId:string,params:any)；
基于invokeWithTransaction和工作流可以非常方便的实现一个收费的随机数预言机。
本发明实施例通过invoke函数执行区块链链下的计算任务，从而打通了链上/链下计算，实现价值传递。
图2为本发明实施例微服务启动流程示意图。基于上述任一可选的实施例，步骤100中，所述通过所述调度请求对应的初始微服务响应所述调度请求，具体包括：
若存在所述初始微服务实例，则启动所述初始微服务实例，以响应所述调度请求；
否则，从区块链上获取所述初始微服务的构建信息，并基于所述初始微服务的构建信息，拉取运行镜像并启动所述初始微服务实例，以响应所述调度请求。
请参考图2，微服务工作节点收到调度请求后，首先判断对应的初始微服务实例是否已存在，若已存在，则直接启动，可以减少冷处理的延迟；若不存在，则需要从区块链上获取微服务的相关信息，拉取微服务镜像，进而启动微服务。在微服务相应调度请求完毕后，可以销毁微服务，以节省资源。
本发明实施例中，微服务的相关信息存储在区块链上。可选的，为了提高冷启动的效率，本发明实施例的微服务工作节点可以基于链上信息预先把运行镜像拉至本地，以减少冷启动的延迟。
基于上述任一可选的实施例，步骤101，所述通过所述驱动事件，驱动当前工作流引擎运行所述初始微服务，执行所述调度请求，实现状态转换，具体包括：
101.1，所述通过所述驱动事件，驱动当前工作流引擎运行所述初始微服务，所述初始微服务作为所述当前工作流引擎的一个状态转换单元，执行所述调度请求的初始任务，并获得初始输出；
101.2，所述当前工作流引擎将所述初始输出转换为一个或多个后续状态；
101.3，若所述后续状态为非结束状态，则运行所述一个或多个后续状态对应的一个或多个目标微服务，以执行所述调度请求的后续任务，直至结束状态。
本发明实施例中，当一个调度请求只包含一个任务时，通过初始微服务执行后，其任务已结束，初始输出对应的状态即为结束状态。
当一个调度请求包含多个任务时，通过初始微服务执行第一个任务，初始微服务的初始输出对应的状态为第二个任务的状态，即通过第二任务对应的微服务来响应，同时产生第二个驱动事件，该第二个驱动事件驱动工作流引擎运行第二个微服务来执行第二个任务；以此类推，第二个微服务的初始输出对应的状态为第三个任务的状态，即通过第三任务对应的微服务来响应，同时产生第三个驱动事件，该第三个驱动事件驱动工作流引擎运行第三个微服务来执行第三个任务；直至调度请求的所有任务执行完毕，最后一个微服务的输出对应的状态为结束状态，从而一个调度请求执行完毕。
由此可知，本发明实施例，工作流引擎完全是一个以状态为中心，以事件驱动的引擎机制；由于事件驱动，工作流的长度是可伸缩的，可扩展的。
另一方面，当工作流引擎对工作流中的一个微服务的输出进行状态转换时，若转换失败，则不会产生驱动事件，工作流引擎没有后续驱动，即到达结束状态，任务执行完毕，这样对其他的微服务和工作流不会产生任何影响。由此可知，本发明实施例的事件驱动的工作流引擎机制具有高容错和高可用等特性。
基于上述任一可选的实施例，步骤101.3中，所述运行所述一个或多个后续状态对应的目标微服务，具体包括：
若存在所述一个或多个后续状态对应的一个或多个目标微服务实例，则启动所述一个或多个目标微服务实例，以执行所述调度请求的后续任务；
否则，从区块链上获取所述一个或多个目标微服务的构建信息，并基于所述一个或多个目标微服务的构建信息，拉取运行镜像并启动所述一个或多个目标微服务实例，以执行所述调度请求的后续任务。
请参考图2，本发明实施例中，后续任务对应的后续微服务的启动机制与调度请求的初始任务对应的初始微服务相同，如果存在则直接启动，如果不存在则从区块链上拉取镜像并启动。
同样，为了提高冷启动的效率，本发明实施例的微服务工作节点可以基于链上信息预先把运行镜像拉至本地，以减少冷启动的延迟。
综上所述，本发明实施例基于区块链+无服务器架构技术体系，实现了分布式智能微服务+智能合约的计算模型。它是一个构建在区块链之上的，事件驱动的去中心化、可扩展、自动伸缩的计算模型，此计算模型实现为微服务。本发明实施例微服务采用“无状态”的编程模型，即微服务对本地状态的使用应当限制在一个函数周期内。
工作流引擎是对微服务计算能力的扩展。一方面通过引入基于事件驱动的工作流机制，支持更长、更复杂的计算流程；另一方面通过将智能合约纳入工作流，打通链上链下计算。开发者可以通过可视化工作流设计器组合若干个微服务和/或智能合约形成一个工作流。工作流由一个开始状态和若干个状态转换单元组成,以一个结束状态终止执行。工作流由工作流引擎执行，它维护一个有限状态机并记录工作流的每一个状态转换和执行，直到状态转换完成或失败。
本发明实施例所述基于无服务器架构的分布式云计算方法，构建在区块链上，是事件驱动的去中心化、可扩展、自动伸缩的计算模型，同时支持链上和链下的计算模型，具有支持水平扩展，高容错，高可用等特性，具有良好的有益效果。
图3为本发明实施例一种基于无服务器架构的分布式云计算装置结构示意图。如图3所示的基于无服务器架构的分布式云计算装置，包括响应模块和执行模块；
所述响应模块300，用于收到调度请求后，通过所述调度请求对应的初始微服务响应所述调度请求，并生成驱动事件；
所述执行模块301，用于通过所述驱动事件，驱动当前工作流引擎运行所述初始微服务，执行所述调度请求，实现状态转换。
图4为本发明实施例一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)401、通信接口(Communications Interface)402、存储器(memory)403和通信总线404，其中，处理器401，通信接口402，存储器403通过通信总线404完成相互间的通信。处理器401可以调用存储器403中的逻辑指令，以执行如下方法：收到调度请求后，通过所述调度请求对应的初始微服务响应所述调度请求，并生成驱动事件；通过所述驱动事件，驱动当前工作流引擎运行所述初始微服务，执行所述调度请求，实现状态转换。
此外，上述的存储器403中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：收到调度请求后，通过所述调度请求对应的初始微服务响应所述调度请求，并生成驱动事件；通过所述驱动事件，驱动当前工作流引擎运行所述初始微服务，执行所述调度请求，实现状态转换。
本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：收到调度请求后，通过所述调度请求对应的初始微服务响应所述调度请求，并生成驱动事件；通过所述驱动事件，驱动当前工作流引擎运行所述初始微服务，执行所述调度请求，实现状态转换。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例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同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于无服务器架构的分布式云计算方法，其特征在于，包括：
收到调度请求后，通过所述调度请求对应的初始微服务响应所述调度请求，并生成驱动事件；
通过所述驱动事件，驱动当前工作流引擎运行所述初始微服务，执行所述调度请求，实现状态转换。
2.根据权利要求1所述的基于无服务器架构的分布式云计算方法，其特征在于，所述当前工作流引擎由状态单元、状态转换单元和转换执行单元组成；
所述状态单元，用于确定一个输入对应的输出状态；
所述状态转换单元，用于确定一个基于当前状态的计算任务；
所述转换执行单元，用于将当前状态或部分状态传递给目标状态转换单元，并对所述目标状态转换单元的输出进行处理后更新执行状态。
3.根据权利要求1或2所述的基于无服务器架构的分布式云计算方法，其特征在于，所述当前工作流引擎还通过invoke函数执行区块链链下的计算任务。
4.根据权利要求1或2所述的基于无服务器架构的分布式云计算方法，其特征在于，所述通过所述调度请求对应的初始微服务响应所述调度请求，具体包括：
若存在所述初始微服务实例，则启动所述初始微服务实例，以响应所述调度请求；
否则，从区块链上获取所述初始微服务的构建信息，并基于所述初始微服务的构建信息，拉取运行镜像并启动所述初始微服务实例，以响应所述调度请求。
5.根据权利要求1或2所述的基于无服务器架构的分布式云计算方法，其特征在于，所述通过所述驱动事件，驱动当前工作流引擎运行所述初始微服务，执行所述调度请求，实现状态转换，具体包括：
所述通过所述驱动事件，驱动当前工作流引擎运行所述初始微服务，所述初始微服务作为所述当前工作流引擎的一个状态转换单元，执行所述调度请求的初始任务，并获得初始输出；
所述当前工作流引擎将所述初始输出转换为一个或多个后续状态；
若所述后续状态为非结束状态，则运行所述一个或多个后续状态对应的一个或多个目标微服务，以执行所述调度请求的后续任务，直至结束状态。
6.根据权利要求5所述的基于无服务器架构的分布式云计算方法，其特征在于，所述运行所述一个或多个后续状态对应的目标微服务，具体包括：
若存在所述一个或多个后续状态对应的一个或多个目标微服务实例，则启动所述一个或多个目标微服务实例，以执行所述调度请求的后续任务；
否则，从区块链上获取所述一个或多个目标微服务的构建信息，并基于所述一个或多个目标微服务的构建信息，拉取运行镜像并启动所述一个或多个目标微服务实例，以执行所述调度请求的后续任务。
7.根据权利要求2所述的基于无服务器架构的分布式云计算方法，其特征在于，所述状态转换单元还包括智能合约的状态转换单元；
不同种类的状态转换单元由相应的转换执行单元执行。
8.一种基于无服务器架构的分布式云计算装置，其特征在于，包括响应模块和执行模块；
所述响应模块，用于收到调度请求后，通过所述调度请求对应的初始微服务响应所述调度请求，并生成驱动事件；
所述执行模块，用于通过所述驱动事件，驱动当前工作流引擎运行所述初始微服务，执行所述调度请求，实现状态转换。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述基于无服务器架构的分布式云计算方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述基于无服务器架构的分布式云计算方法的步骤。
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