基于Docker-Swarm的微服務(wù)管理技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)

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1、工程碩士學(xué)位論文基于Docker-Swarm的微服務(wù)管理技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)作者姓名吳杰楚學(xué)科專業(yè)軟件工程指導(dǎo)教師李東教授校外指導(dǎo)教師袁峰高級(jí)工程師所在學(xué)院軟件學(xué)院論文提交日期2018年5月ResearchandImplementationofManagementTechnologiesofMicro-ServiceBasedonDockerandSwarmADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WuJieChuSupervisor：Prof.LiDongSenio

2、rEngineerYuanFengSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分類號(hào)：TP3學(xué)校代號(hào)：10561學(xué)號(hào)：201621034942華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于Docker-Swarm的微服務(wù)管理技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)作者姓名：吳杰楚指導(dǎo)教師姓名、職稱：李東教授、袁峰高級(jí)工程師申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：工程碩士工程領(lǐng)域名稱：軟件工程論文形式：?產(chǎn)品研發(fā)工程設(shè)計(jì)?應(yīng)用研究?工程/項(xiàng)目管理?調(diào)研報(bào)告研究方向：軟件工程技術(shù)論文提交日期：2018年5月28日論文答辯日期：2018年6月1日學(xué)

3、位授予單位：華南理工大學(xué)學(xué)位授予日期：年月日答辯委員會(huì)成員：主席：陳澤琳委員：李東、李引、方瓊、徐楊摘要隨著系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能需求爆炸式地增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的單體架構(gòu)和分布式架構(gòu)使得企業(yè)應(yīng)用服務(wù)變得繁重復(fù)雜，增量式地加大開發(fā)、測(cè)試以及維護(hù)上的成本。微服務(wù)架構(gòu)旨在將單體式的應(yīng)用服務(wù)拆分成多個(gè)細(xì)粒度的、職能明確、平臺(tái)獨(dú)立、維護(hù)簡(jiǎn)單、耦合度低的服務(wù)，能夠有效的解決單體架構(gòu)的問題。隨著云計(jì)算技術(shù)的完善成熟，人們更加傾向?qū)?yīng)用服務(wù)部署到便利的云平臺(tái)上，而且隨著Docker容器技術(shù)的迅猛發(fā)展以及分布式應(yīng)用開發(fā)解決方案SpringCloud的不斷完善

4、，推動(dòng)了微服務(wù)架構(gòu)走向現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。在這背景下，如何對(duì)成千上萬(wàn)的微服務(wù)進(jìn)行有效地定義、部署、管理、監(jiān)控，并進(jìn)一步對(duì)微服務(wù)進(jìn)行組合，是微服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用所面臨的關(guān)鍵問題。集群的規(guī)模以及容器的資源配置都是用戶提前指定的，隨著集群和容器負(fù)載的提升，容器集群編排工具沒有機(jī)制檢測(cè)集群以及容器是否超負(fù)載，這會(huì)影響微服務(wù)的可用性。因此，如何根據(jù)容器編排工具實(shí)現(xiàn)合理的負(fù)載調(diào)度器也是云平臺(tái)的另一個(gè)關(guān)鍵問題。微服務(wù)劃分是單體架構(gòu)應(yīng)用轉(zhuǎn)換成微服務(wù)架構(gòu)應(yīng)用的關(guān)鍵步驟，其中按業(yè)務(wù)劃分是廣受認(rèn)可的規(guī)范[8]，但是按業(yè)務(wù)去劃分容易因?yàn)橹饔^因素產(chǎn)生多個(gè)單體應(yīng)用。

5、因此我們還需要從微服務(wù)粒度的角度去劃分微服務(wù)，但是微服務(wù)的粒度規(guī)范沒有有效的確定方案，因此對(duì)微服務(wù)的粒度規(guī)范也是云平臺(tái)亟待確定的。針對(duì)上述問題，本文基于Openstack的虛擬化技術(shù)和Docker-Swarm提供的集群容器管理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)專門支撐微服務(wù)架構(gòu)的管理平臺(tái)：微服務(wù)管理云平臺(tái)。該平臺(tái)定義了微服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了容器集群環(huán)境的自動(dòng)化部署、容器鏡像的自動(dòng)化制作和管理、微服務(wù)的自動(dòng)化部署、集群與微服務(wù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控以及微服務(wù)的組合。在此基礎(chǔ)上通過監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)對(duì)集群以及微服務(wù)進(jìn)行負(fù)載調(diào)度，并使用XGBoost的方法預(yù)測(cè)負(fù)載，并通過實(shí)驗(yàn)來

6、驗(yàn)證上述模型以及方法的可靠性；最后設(shè)計(jì)了單體架構(gòu)與微服務(wù)架構(gòu)的性能對(duì)比模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證微服務(wù)架構(gòu)的性能優(yōu)勢(shì)，并據(jù)此分析確定了微服務(wù)的粒度規(guī)范。關(guān)鍵詞：微服務(wù)；自動(dòng)化部署；負(fù)載調(diào)度；性能評(píng)估；IAbstarctWiththeexplosivegrowthofsystembusinessfunctionrequirements,traditionalmonolithicarchitectureshavemadeenterpriseapplicationservicescumbersomeandcomplex,incremental

7、lyincreasingdevelopment,testing,andmaintenancecosts.Themicroservicesarchitectureaimstosplitmonolithicapplicationservicesintomultiplefine-grainedserviceswithclearfunctions,independentplatform,simplemaintenance,andlowcoupling,whichcaneffectivelysolvetheproblemsofthe

8、monolithicarchitecture.Withthedevelopmentofcloudcomputingtechnologies,peopletendtodeployapplicationservicestocloudplatforms.WiththerapiddevelopmentofDoc