服务网格中的级联故障预测方法

李海飞 徐政钧

(北京邮电大学 北京100876)

0 引 言

近年来微服务架构发展迅猛，逐步成为主流部署模型。相对于单体架构而言，微服务架构有着明显的优势，单体架构庞大笨重，持续开发非常复杂[1]，可扩展性差。微服务的诞生正好弥补了这一缺陷，微服务架构将一个应用拆分成多个微服务，每个微服务独立开发、独立部署、自由扩展，实现了开发和部署的敏捷性和灵活性[2]。但是随着人们对微服务系统的需求日益增加，对微服务架构的要求也逐渐增高，不仅要求微服务平台满足服务隔离及弹性伸缩等灵活性需求，还要求微服务平台保证高度的可靠性及可用性[3]。为此，就要尽可能避免系统故障发生，尤其是大规模系统故障。

为了实现更好的弹性伸缩及负载均衡，微服务架构将应用细分为多个微服务，且每个微服务可以部署多个实例，微服务间通过网络层相互通信，实现良好的性能隔离，同时也实现了故障隔离，这意味着微服务可以被设置为单独失败[4]。但并不表示微服务间不存在干扰。当系统达到一定规模时，微服务的数量变得相当庞大，微服务间或因为网络通信或因为资源共享联系在一起，形成一个复杂的关系网，这个网络中有一个节点出现问题，就会级联到其他节点，造成连锁反应，甚至可能发生雪崩，造成整个系统瘫痪[5-6]。

针对上述问题，本文提出了一套级联故障预测方法。基于当下具有很高研究热度的服务网格系统，本文在服务网格边缘嵌入故障预测组件，对系统进行实时监测[7-8]。……