CN113315820A - 一种构建实体网格网络方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种构建实体网格网络方法及装置，属于计算机技术领域。在HTTP协议增加无连接通信方式，用于广播和发布微服务实体信息及网络信息；在HTTP协议报文中增加微服务实体内容，用于描述微服务网络对象组成和交互过程描述；在HTTP协议处理中添加对微服务网络信息的识别和处理，添加微服务网络拓扑的构建和维护；微服务实体通信过程中增加微服务实体启动时的信息发布和同步处理，以及增加对微服务网络状态的维护，实现微服务网络实体的管控；基于HTTP协议，通过对所述HTTP协议的通信方式、报文格式、网络拓扑的构建和维护、通信过程、状态维护进行增强处理，指定标准协议部分，形成新的HTTP微服务增强协议，实现微服务系统建设的平台化和标准化。

Description

一种构建实体网格网络方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种构建实体网格网络方法及装置。

背景技术

Service Mesh服务网格作为微服务系统平台层，以Sidecar边车代理模式，基于网格平台容器层对应用进行透明无侵入式的代理，提供微服务系统服务发现、服务路由、认证授权、监控追踪、流量控制等统一的处理机制，屏蔽了应用系统对微服务系统服务通信和服务治理的复杂性，使业务系统只需要关注业务功能开发，减低了建设微服务系统的难度。

现有技术的缺陷和不足：

1、目前业界实现采用软件边车代理网络的方式工作于容器和虚拟机中，采用软件方式实现Service Mesh组件以代理模式计算并转发请求，一定程度上会降低通信系统性能，并增加系统资源开销和系统部署复杂度，同时通过服务的整体稳定性会依赖于ServiceMesh本身，Service Mesh本身的并发处理能力也成为整个微服务系统的瓶颈。

2、作为微服务系统基础组件的平台化解决方案，依赖三方软件的各自实现不利于微服务系统建设的平台化和标准化。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种构建实体网格网络方法及装置。

一方面，提供了一种构建实体网格网络方法，包括：在HTTP协议增加无连接通信方式，用于广播和发布微服务实体信息及网络信息；

在HTTP协议报文中增加微服务实体内容，用于描述微服务网络对象组成和交互过程描述；

在HTTP协议处理中添加对微服务网络信息的识别和处理，添加微服务网络拓扑的构建和维护；

微服务实体通信过程中增加微服务实体启动时的信息发布和同步处理，以及增加对微服务网络状态的维护，实现微服务网络实体的管控；

基于HTTP协议，通过对所述HTTP协议的通信方式、报文格式、网络拓扑的构建和维护、通信过程、状态维护进行增强处理，指定标准协议部分，形成新的HTTP微服务增强协议，实现微服务系统建设的平台化和标准化。

进一步地，所述HTTP协议报文中增加微服务实体内容具体包括：在报文头部信息中增加微服务增强协议信息描述，在报文实体中增加微服务实体索引信息、微服务实体描述、微服务实体调用信息、微服务应用服务能力信息、微服务网络索引信息。

进一步地，所述微服务网络拓扑的构建包括：网络拓扑图及路由表构建。

进一步地，所述通信过程中增加微服务实体启动时的信息发布具体包括：微服务实体上线时，对本身实体状态信息进行无连接方式广播，所有可与该微服务实体进行通信的其他微服务实体在收到广播后，发起实体信息交换流程。

进一步地，所述通信过程中增加微服务实体启动时的同步处理具体包括：通过实体信息交互流程处理，每个相关联的微服务实体完成相应的微服务实体信息注册；微服务实体在发生微服务调用时将触发微服务路由处理，发起微服务调用的微服务实体更新目的微服务实体路由表条目信息，同时发起请求，收到请求的微服务实体更新源微服务实体路由表条目信息，完成服务调用过程；当微服务实体下线时，对本身实体状态信息进行无连接方式广播，所有可与该微服务实体进行通信的其他微服务实体在收到广播后更新网络拓扑信息及目的路由表条目。

进一步地，形成新的HTTP微服务增强协议后，使用SDK提供HTTP微服务增强协议的标准接口处理。

进一步地，所述SDK包括：网络能力处理模块、HTTP增强协议处理模块、应用能力模块、微服务网格网络管理模块。

另一方面，提供了一种构建实体网格网络装置，所述装置包括：广播和发布模块，用于在HTTP协议增加无连接通信方式，广播和发布微服务实体信息及网络信息；

描述模块，用于在HTTP协议报文中增加微服务实体内容，描述微服务网络对象组成和交互过程描述；

识别处理模块，用于在HTTP协议中对微服务网络信息的识别和处理；

构建和维护模块，用于微服务网络拓扑的构建和维护；

信息发布和同步处理模块，用于微服务实体通信过程中微服务实体启动时的信息发布和同步处理；

网络状态维护模块，用于对微服务网络状态的维护，实现微服务网络实体的管控。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：在基础网络中，基于HTTP协议，对HTTP协议的通信方式、报文头、报文体、通信过程等进行增强处理，指定标准协议部分，形成新的HTTP微服务增强协议，在基础网络层可形成对微服务系统完整的服务发现、路由、管理、状态维护、系统运维等标准化功能实现，应用微服务系统可基于此实现标准化的业务运维及管理功能，微服务HTTP增强协议不仅可提供新的协议标准实现，还可省去微服务系统中单独的服务注册发现中心，同时可去除平台容器边车代理，从而消除边车代理网络平台带来的瓶颈问题，使网格服务应用协议化和标准化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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是本发明提供的HTTP协议通信方式的增强示意图；

图2是本发明提供的HTTP协议报文格式的增强内容示意图；

图3是本发明提供的HTTP协议通信过程的变化示意图；

图4是本发明提供的HTTP协议网络拓扑示意图；

图5是本发明提供的路由表示意图；

图6是本发明提供的SDK实现示意图；

图7是本发明提供的现有技术服务网格网络架构的示意图；

图8是本发明提供的本发明服务网格网络架构的示意图；

图9是本发明提供的提供微服务增强协议的设备示意图。

具体实施方式

除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例目的，不是旨在于限定本发明。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

一种构建实体网格网络方法，该方法包括：

步骤(1)：在HTTP协议增加无连接通信方式，用于广播和发布微服务实体信息及网络信息。

需要说明的是，参见图1，在标准HTTP协议面向连接的通信方式的基础上增加无连接通信方式，提供微服务实体广播能力，用于为整个微服务网络中有关联的微服务实体互相交换实体信息，以便提供彼此注册及发现能力，也为建立网络路由信息提供支持；同时网络实体状态发生变化时也可发布状态到网络中，以通知有关联的网络实体更新状态信息以维持有效的网路路由信息。

步骤(2)：在HTTP协议报文中增加微服务实体内容，用于描述微服务网络对象组成和交互过程描述。

需要说明的是，在HTTP报文中增加微服务实体相关的内容，包括在头部信息中增加微服务增强协议信息描述，在报文实体体中增加微服务实体索引信息(如微服务应用实体ID)、微服务实体描述(如微服务应用实体地址、端口等)、微服务实体调用信息(如源微服务ID、目标微服务ID等)、微服务应用服务能力信息(如流量控制等)、微服务网络索引信息(如微服务路由表等)等。这些信息会用于描述微服务网络对象组成，提供交互过程支持及提供应用管理等功能支持。报文格式增强内容参见图2。

步骤(3)：在HTTP协议处理中添加对微服务网络信息的识别和处理，添加微服务网络拓扑的构建和维护。

需要说明的是，微服务网络拓扑的构建包括网络拓扑图及路由表构建两部分。拓扑信息和路由表可由微服务网络设备提供硬件实现，微服务实体也可提供软件实现。每个微服务网络设备维护与自身相关的微服务实体的网络拓扑信息和路由表。微服务路由表中的条目主要可由源应用ID、源微服务ID、目的应用ID、目的微服务ID等组成，通过路由表查询匹配及微服务实体注册信息查询，可提供微服务实体网路路由能力。网格网络路由拓扑参见图4，路由表参见图5。

步骤(4)：微服务实体通信过程中增加微服务实体启动时的信息发布和同步处理，以及增加对微服务网络状态的维护，实现微服务网络实体的管控。

需要说明的是，通信过程中增加微服务实体启动时的信息发布和同步处理，以及微服务实体下线时的网络状态维护。微服务实体上线时，对本身实体状态信息进行无连接方式广播，所有可与该实体进行通信的其他微服务实体在收到广播后，发起实体信息交换流程，此流程可针对面向连接实现。通过实体信息交互流程处理，每个相关联的微服务实体完成相应的微服务实体信息注册。微服务实体在发生微服务调用时将触发微服务路由处理，发起微服务调用的实体更新目的路由微服务路由表条目，同时发起请求，收到请求的微服务实体更新源微服务实体路由条目信息，完成服务调用过程。当微服务实体下线时，对本身实体状态信息进行无连接方式广播，所有可与该实体进行通信的其他微服务实体在收到广播后更新网络拓扑信息及目的路由表条目。在微服务网络使用过程中，网络实体进行持续的状态维护和管理工作。通信过程变化参见图3。

在基础网络中，基于HTTP协议，通过对HTTP协议的通信方式、报文格式、网络拓扑的构建和维护、通信过程、状态维护进行增强处理，指定标准协议部分，形成新的HTTP微服务增强协议，实现微服务系统建设的平台化和标准化。

进一步地，形成新的HTTP微服务增强协议后，使用SDK提供HTTP微服务增强协议的标准接口处理。

需要说明的是，基于微服务实体应用需求，提供SDK以供应用系统使用HTTP微服务增强协议相关功能。SDK可由网络能力处理、HTTP增强协议处理、应用能力、微服务网格网络管理等模块组成。网络能力处理模块提供标准网络处理能力实现，如TCP、UDP、HTTP协议处理等。HTTP增强协议处理模块提供协议信息解析、实体注册信息存储、路由信息建立、网络拓扑、网络路由、能力描述等功能实现。应用能力模块提供数据查询、接口调用、服务、工具类等实现。网格网络管理模块提供网络信息查询、网络状态管理、网络能力配置、服务调用控制等实现。SDK实现示意图参见图6。

还需要说明的是，图9是本发明提供的提供微服务增强协议的设备示意图，该设备以标准网络路由设备为基础，提供对HTTP增强协议栈的处理，在网络网络中提供硬件能力支持。

另外，图7和图8是现有服务网格网络架构和本发明服务网格网络架构的变化图，参见图7和图8，服务网格网络架构的变化在于去除了边车代理Sidecar的存在，引入基于HTTP的微服务增强协议，以及支持此协议的网络设备，将微服务系统有关网络实体发现、路由、网络状态维护等实现进行协议标准化和网络基础层的实现标准化，使应用可直接使用标准的微服务网络信息来完成业务功能和运维功能。

本申请实施例的一种构建实体网格网络装置，可以用于执行本申请Service Mesh微服务发现及路由的方法实施例中的技术方案，包括：

广播和发布模块，用于在HTTP协议增加无连接通信方式，广播和发布微服务实体信息及网络信息；描述模块，用于在HTTP协议报文中增加微服务实体内容，描述微服务网络对象组成和交互过程描述；识别处理模块，用于在HTTP协议中对微服务网络信息的识别和处理；构建和维护模块，用于微服务网络拓扑的构建和维护；信息发布和同步处理模块，用于微服务实体通信过程中微服务实体启动时的信息发布和同步处理；网络状态维护模块，用于对微服务网络状态的维护，实现微服务网络实体的管控。

需要说明的是，在基础网络中，基于HTTP协议，对HTTP协议的通信方式、报文头、报文体、通信过程等进行增强处理，指定标准协议部分，形成新的HTTP微服务增强协议，在基础网络层可形成对微服务系统完整的服务发现、路由、管理、状态维护、系统运维等标准化功能实现，应用微服务系统可基于此实现标准化的业务运维及管理功能。微服务HTTP增强协议不仅可提供新的协议标准实现，还可省去微服务系统中单独的服务注册发现中心，同时可去除平台容器边车代理，从而消除边车代理网络平台带来的瓶颈问题，使网格服务应用协议化和标准化。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种构建实体网格网络方法，其特征在于，包括：

在HTTP协议增加无连接通信方式，用于广播和发布微服务实体信息及网络信息；

在HTTP协议报文中增加微服务实体内容，用于描述微服务网络对象组成和交互过程描述；

在HTTP协议处理中添加对微服务网络信息的识别和处理，添加微服务网络拓扑的构建和维护；

微服务实体通信过程中增加微服务实体启动时的信息发布和同步处理，以及增加对微服务网络状态的维护，实现微服务网络实体的管控；

基于HTTP协议，通过对所述HTTP协议的通信方式、报文格式、网络拓扑的构建和维护、通信过程、状态维护进行增强处理，指定标准协议部分，形成新的HTTP微服务增强协议，实现微服务系统建设的平台化和标准化。

2.根据权利要求1所述的一种构建实体网格网络方法，其特征在于，所述HTTP协议报文中增加微服务实体内容具体包括：在报文头部信息中增加微服务增强协议信息描述，在报文实体中增加微服务实体索引信息、微服务实体描述、微服务实体调用信息、微服务应用服务能力信息、微服务网络索引信息。

3.根据权利要求1所述的一种构建实体网格网络方法，其特征在于，所述微服务网络拓扑的构建包括：网络拓扑图及路由表构建。

4.根据权利要求3所述的一种构建实体网格网络方法，其特征在于，所述通信过程中增加微服务实体启动时的信息发布具体包括：微服务实体上线时，对本身实体状态信息进行无连接方式广播，所有可与该微服务实体进行通信的其他微服务实体在收到广播后，发起实体信息交换流程。

5.根据权利要求4所述的一种构建实体网格网络方法，其特征在于，所述通信过程中增加微服务实体启动时的同步处理具体包括：通过实体信息交互流程处理，每个相关联的微服务实体完成相应的微服务实体信息注册；微服务实体在发生微服务调用时将触发微服务路由处理，发起微服务调用的微服务实体更新目的微服务实体路由表条目信息，同时发起请求，收到请求的微服务实体更新源微服务实体路由表条目信息，完成服务调用过程；当微服务实体下线时，对本身实体状态信息进行无连接方式广播，所有可与该微服务实体进行通信的其他微服务实体在收到广播后更新网络拓扑信息及目的路由表条目。

6.根据权利要求1所述的一种构建实体网格网络方法，其特征在于，形成新的HTTP微服务增强协议后，使用SDK提供HTTP微服务增强协议的标准接口处理。

7.根据权利要求6所述的一种构建实体网格网络方法，其特征在于，所述SDK包括：网络能力处理模块、HTTP增强协议处理模块、应用能力模块、微服务网格网络管理模块。

8.一种构建实体网格网络装置，其特征在于，包括：

广播和发布模块，用于在HTTP协议增加无连接通信方式，广播和发布微服务实体信息及网络信息；

描述模块，用于在HTTP协议报文中增加微服务实体内容，描述微服务网络对象组成和交互过程描述；

识别处理模块，用于在HTTP协议中对微服务网络信息的识别和处理；

构建和维护模块，用于微服务网络拓扑的构建和维护；

信息发布和同步处理模块，用于微服务实体通信过程中微服务实体启动时的信息发布和同步处理；

网络状态维护模块，用于对微服务网络状态的维护，实现微服务网络实体的管控。

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