CN117097621B - 基于服务发现动态权重的方法、系统、设备以及存储介质 - Google Patents

基于服务发现动态权重的方法、系统、设备以及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种基于服务发现动态权重的方法、系统、设备以及存储介质，在微服务体系中包括网关模块和多个服务模块，执行以下步骤：各服务模块新增负载权重值计算，用于动态上报当前服务模块的负载情况；在每个服务模块上均设有与之对应的注册中心，注册中心实时更新服务模块所对应的负载权重值，用于服务模块中各微服务实例的流量动态配置；网关模块根据其可调度的所有服务模块相对应的注册中心，分别设计并引入定时触发器，周期性采集各注册中心的负载权重值；网关模块对所有注册中心的负载权重值进行流量分配计算；网关模块将接收到的服务请求，根据各实例的流量分配情况分发给对应服务模块。本方法可实现应用的缓慢加载或平滑启动的效果。

Description

基于服务发现动态权重的方法、系统、设备以及存储介质
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种基于服务发现动态权重的方法、系统、设备以及存储介质。
背景技术
在分布式系统中，多实例或多负载较为常见，通常一个服务不止一个实例，且服务实例数是可以动态伸缩的，在伸缩过程中，一些动态缓存或静态元素在扩容过程中，不能很好地对外服务，因此，需要使用到弹性扩容的服务，在准备程度不佳的时候，通过低流量即低权重方式完成系统的初始化，不间断地加大权重，以致最后达到和其他实例相同的权重；然而，现有的分布式服务中，提供服务的进程启动完成后，有些懒加载或者动态缓存由于还没正式接收外界的访问，其缓存并没有生效，使得在高并发场景下，瞬间的流量击穿新实例的缓存的概率会变得畸高，从而击垮该实例，该情况下，会非常容易造成该链路大量的请求延时、超时，甚至被挂起的情况，导致整个服务的可用性大大降低的问题。因此，需要对该问题进行研究改进。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种基于服务发现动态权重的方法、系统、设备以及存储介质，可以在业务请求高峰期实现平滑扩容，对用户影响较低；同时，在平时业务低峰期也可以回收资源，大大节约成本，提高扩容的效果。
本发明第一方面公开了一种基于服务发现动态权重的方法，在微服务体系中包括网关模块和多个服务模块，执行以下步骤，
S1：各服务模块新增负载权重值计算，用于动态上报当前服务模块的负载情况；
S2：在每个服务模块上均设有与之对应的注册中心，所述注册中心实时更新所述服务模块所对应的负载权重值，用于所述服务模块中各微服务实例的流量动态配置；
S3：网关模块根据其可调度的所有服务模块相对应的注册中心，分别设计并引入定时触发器，周期性采集各注册中心的负载权重值；
S4：基于S3，网关模块对所有注册中心的负载权重值进行流量分配计算；
S5：网关模块将接收到的服务请求，根据各实例的流量分配情况分发给对应服务模块。
在一个可选的实施例中，S2中，所述服务模块的负载权重值更新包含所有微服务实例负载权重值。
在一个可选的实施例中，S5中，流量分配包括流量的比例和服务请求次数。
在一个可选的实施例中，S1中，所述服务模块的负载权重值上报的时间间隔为25-35s。
在一个可选的实施例中，S1中，所述负载权重值的取值为有限阶梯式数值。
本发明第二方面公开了一种基于服务发现动态权重的系统，
在微服务体系中包括网关模块和多个服务模块，其中，
各所述服务模块新增负载权重值计算，用于动态上报当前服务模块的负载情况；
在每个所述服务模块上均设有与之对应的注册中心，所述注册中心实时更新所述服务模块所对应的负载权重值，用于所述服务模块中各微服务实例的流量动态配置；
所述网关模块根据其可调度的所有服务模块相对应的所述注册中心，分别设计并引入定时触发器，周期性采集各所述注册中心的负载权重值；
所述网关模块对所有注册中心的负载权重值进行流量分配计算；
所述网关模块将接收到的服务请求，并根据各实例的流量分配情况分发给对应服务模块。
本发明第三方面公开了一种基于服务发现动态权重的设备，包括：
至少一个处理器，以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如本发明第一方面公开的任一项所述的的基于服务发现动态权重的方法。
本发明第四方面公开了一种计算机可读存储介质，
所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如本发明第一方面公开的任一项所述的基于服务发现动态权重的方法。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明中，服务模块通过注册中心实时向网关模块更新其负载权重值，在定时触发器的辅助下，网关模块周期性采集各注册中心的最新负载权重值，并对其进行流量分配计算，即，计算出各服务模块需要用的流量，从而更新所有服务模块的各微服务实例的流量动态配置，最后将接收到的服务请求根据各实例的流量分配情况分发给对应服务模块，采用本方案扩容后的微服务系统，其吞吐量不会发生明显下降，同时接口耗时亦没有明显增加，较好地达到了及时扩容的效果；而扩容期间，动态权重设置也较之前的设置有较明显的提高，能够为用户带来较佳的体验感。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于服务发现动态权重的方法的流程图；
图2为本发明基于服务发现动态权重的系统的示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
参见图1，本发明实施方式公开了一种基于服务发现动态权重的方法，在微服务体系中包括网关模块和多个服务模块，执行以下步骤，
S1：各服务模块新增负载权重值计算，用于动态上报当前服务模块的负载情况；
S2：在每个服务模块上均设有与之对应的注册中心，所述注册中心实时更新所述服务模块所对应的负载权重值，用于所述服务模块中各微服务实例的流量动态配置；
S3：网关模块根据其可调度的所有服务模块相对应的注册中心，分别设计并引入定时触发器，周期性采集各注册中心的负载权重值；
S4：基于S3，网关模块对所有注册中心的负载权重值进行流量分配计算，以计算出各服务模块需要用的流量，从而更新所有服务模块的各微服务实例的流量动态配置；
S5：网关模块将接收到的服务请求，根据各实例的流量分配情况分发给对应服务模块，其中，服务模块的权重更新与网关模块中的流量分配满足实时性要求，使得负载高时就可以及时扩容，从而实现应用平缓、平滑启动的效果。
其中，步骤内的负载权重值为各服务模块中的最新负载权重值，在S2中，注册中心实时更新的是其对应服务模块中的最新负载权重值；S3中，定时触发器周期性采集的是注册中心中存储的最新负载权重值；S4中，网关模块是对所有注册中心的最新负载权重值进行流量分配计算。
在一个可选的实施例中，微服务体系中包括多个服务模块，S2中，所述服务模块的负载权重值更新包含所有微服务实例负载权重值，以使网关模块在进行流量配置时可覆盖所有的微服务实例，提供服务的可用性。
在一个可选的实施例中，S5中，当用户端发送服务请求时，其流量分配包括流量的比例和服务请求次数分配，即，网关模块通过服务模块的负载权重值来对流量的比例和次数进行分配，可以大大提高其分配效率，以实现平稳扩容的效果。
动态权重初始化之后服务模块的负载权重值上报首次调整间隔为25-35s，优选为30s；在一个可选的实施例中，S1中，所述服务模块的负载权重值上报的时间间隔为25-35s，具体优选地，上报时间间隔可设为30s，即，每30s上报一次服务模块的负载权重值，以实现网关模块及时对其流量进行合理分配和调整，实时根据服务请求需求进行分配流量，以达到平稳扩容的目的。在此对时间间隔设置，取决于系统自身加载内容的数量和速度，最佳实现是通过一定的流量分配得到最佳的时间设置，可以较好的匹配系统对外的服务效果，让服务发挥更平滑的效果，扩容过程对用户影响和感知更低。
在一个可选的实施例中，S1中，所述负载权重值的取值为有限阶梯式数值，有限阶梯式数值即为负载权重值的档位变化值，作为优选的，档位变化值可设置为（30,50,100），通过将取值设定在档位变化阈值范围内，可以避免网关模块在收到任意负载权重值的变化信息时都会随之发生变动，以减少网关模块的工作负担。
工作原理：
服务模块通过注册中心实时向网关模块更新其负载权重值，在定时触发器的辅助下，网关模块周期性采集各注册中心的最新负载权重值，并对其进行流量分配计算，即，计算出各服务模块需要用的流量，从而更新所有服务模块的各微服务实例的流量动态配置，最后将接收到的服务请求根据各实例的流量分配情况分发给对应服务模块，采用本方案扩容后的微服务系统，其吞吐量不会发生明显下降，同时接口耗时亦没有明显增加，较好地达到了及时扩容的效果；而扩容期间，动态权重设置也较之前的设置有较明显的提高，能够为用户带来较佳的体验感。
其中，负载权重值上报间隔时间可以根据实际微服务的环境做适应性调整，以灵活解决微服务体系的扩容问题。
通过本方法可以让服务优雅地完成初始化，最低限度减少对端侧或对用户的影响，让服务整体上表现出较高的可用性，而不是因为弹性扩容的服务没有完全准备好而降低可用性，因此，相比较扩容过程中没有调整权重的静态权重，动态权重的方式可以在业务请求高峰期实现平滑扩容，对用户影响较低；同时，在平时业务低峰期也可以回收资源，大大节约成本，提高扩容的效果。
因此，本方法中提出的一种基于服务发现动态权重的方法在云网关+注册中心+服务模块的架构下，本方法基于Spring Cloud Eureka服务发现机制，结合网关模块上游节点的负载均衡和权重机制，在应用冷启动过程中，动态修改自身上报到注册中心的负载权重值，即，从网关模块到应用服务，通过本服务发现机制建立起了定期自动更新负载权重值的机制，使得扩容的实例能够自动发起负载权重值上报，通过多次上报来实现动态权重，而网关模块接收到负载权重值之后，通过其负载均衡插件实现动态权重，从而实现了应用缓慢加载或平滑启动的效果。
相关技术名词说明：
注册中心：用于存放服务状态和地址端口等信息的注册表。
定时触发器：在应用启动过程中，创建定时任务，来实现定时上报权重比例数据。
实施例
参见图2，本发明第二方面公开了一种基于服务发现动态权重的系统，
在微服务体系中包括网关模块和多个服务模块，其中，各所述服务模块新增负载权重值计算，用于动态上报当前服务模块的负载情况；在每个所述服务模块上均设有与之对应的注册中心，所述注册中心实时更新所述服务模块所对应的负载权重值，用于所述服务模块中各微服务实例的流量动态配置；所述网关模块根据其可调度的所有服务模块相对应的所述注册中心，分别设计并引入定时触发器，周期性采集各所述注册中心的负载权重值；所述网关模块对所有注册中心的负载权重值进行流量分配计算；所述网关模块将接收到的服务请求，并根据各实例的流量分配情况分发给对应服务模块。
上述基于服务发现动态权重的系统是基于前述基于服务发现动态权重的方法实现的载体，通过在该系统上进行该方法的操作，使之可以达到定期自动更新负载权重值的机制，使扩容的实例能够自动发起负载权重值上报，通过多次上报来实现动态权重，而网关模块接收到负载权重值之后，通过其负载均衡插件实现动态权重，从而实现了应用缓慢加载或平滑启动的效果；其余相关的具体描述可以参照上述方法的具体描述，在此不再一一赘述。
实施例
本发明第三方面公开了一种基于服务发现动态权重的设备，包括：
至少一个处理器，以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如本发明第一方面公开的任一项所述的基于服务发现动态权重的方法。
该计算机设备可以是终端，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现基于智能编码的海关出口方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
实施例
本发明第四方面公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如前述的基于服务发现动态权重的方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各通过基于智能编码的海关出口方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
或者，本发明上述模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也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，本发明实施例的技术方案本质上或者说对相关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、终端、或者网络设备等）执行本发明各个实施例方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、RAM、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明一种基于服务发现动态权重的方法、系统、设备以及存储介质的较佳实施例而已，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 (6)

1.一种基于服务发现动态权重的方法，其特征在于，在微服务体系中包括网关模块和多个服务模块，执行以下步骤，
S1：各服务模块新增负载权重值计算，用于动态上报当前服务模块的负载情况，所述负载权重值的取值为有限阶梯式数值，即为负载权重值的档位变化值，档位变化值设置为（30,50,100）；
S2：在每个服务模块上均设有与之对应的注册中心，所述注册中心实时更新所述服务模块所对应的负载权重值，用于所述服务模块中各微服务实例的流量动态配置；
S3：网关模块根据其可调度的所有服务模块相对应的注册中心，分别设计并引入定时触发器，周期性采集各注册中心的负载权重值；
S4：基于S3，网关模块对所有注册中心的负载权重值进行流量分配计算，从而更新所有服务模块的各微服务实例的流量动态配置；
S5：网关模块将接收到的服务请求，根据各实例的流量分配情况分发给对应服务模块，流量分配情况包括流量的比例和服务请求次数。
2.根据权利要求1所述的一种基于服务发现动态权重的方法，其特征在于，S2中，所述服务模块的负载权重值更新包含所有微服务实例负载权重值更新。
3.根据权利要求1所述的一种基于服务发现动态权重的方法，其特征在于，S1中，所述服务模块的负载权重值上报的时间间隔为25-35s。
4.一种基于服务发现动态权重的系统，其特征在于，在微服务体系中包括网关模块和多个服务模块，其中，
各所述服务模块新增负载权重值计算，用于动态上报当前服务模块的负载情况，所述负载权重值的取值为有限阶梯式数值，即为负载权重值的档位变化值，档位变化值设置为（30,50,100）；
在每个所述服务模块上均设有与之对应的注册中心，所述注册中心实时更新所述服务模块所对应的负载权重值，用于所述服务模块中各微服务实例的流量动态配置；
所述网关模块根据其可调度的所有服务模块相对应的所述注册中心，分别设计并引入定时触发器，周期性采集各所述注册中心的负载权重值；
所述网关模块对所有注册中心的负载权重值进行流量分配计算，从而更新所有服务模块的各微服务实例的流量动态配置；
所述网关模块将接收到的服务请求，并根据各实例的流量分配情况分发给对应服务模块，流量分配情况包括流量的比例和服务请求次数。
5.一种基于服务发现动态权重的设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器，以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至3任一项所述的基于服务发现动态权重的方法。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至3任一项所述的基于服务发现动态权重的方法。
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