面向定制化链路的微服务监控系统的设计与实现
这是一篇关于微服务,监控系统,调用链追踪,异常检测,负载预测的论文, 主要内容为传统的单体应用架构因具有部署容易、测试方便的特点被广泛运用,然而随着业务需求的增长和互联网技术的发展,单体应用逐渐出现部署效率低下、扩展性差、技术迭代困难等问题。微服务技术以其松耦合、高扩展性的特性解决了单体应用架构的困境,微服务架构根据项目的业务逻辑将其拆分为多个服务,每个服务被独立部署,都拥有独立职能,各自完成独立的功能逻辑,无需关注其他服务的开发,提升了开发效率。在微服务架构背景下,用户发出一个请求需要由多个服务协同配合完成,如果请求在处理过程中出现异常,因服务间依赖关系复杂,导致难以确定故障位置;同时,每个微服务在核心业务中的参与度是不一样的,每个服务节点承受的压力也不同,对微服务节点的资源管理不像单体应用一样只需作简单的容量预估后进行等比例扩容,微服务架构项目也面临着资源管理和服务调度难的问题。针对微服务架构项目故障定位难、服务节点容量预估难的问题,本论文设计并实现了一个符合Open Tracing标准的面向定制化链路的微服务监控系统,实现对微服务架构项目的调用链追踪和服务依赖关系梳理,分析异常请求帮助故障定位,预测服务节点负载,降低运维工作难度。具体研究内容如下:(1)针对微服务项目资源管理和服务调度难的问题,提出了一个基于注意力机制的负载预测算法,采用一种改进的稀疏自编码器进行负载数据的特征提取,再为LSTM编解码器添加注意力机制完成负载预测,根据历史负载数据预测未来时刻的容器负载值,帮助运维人员对微服务项目进行更好的资源管理和制定服务调度策略。(2)针对海量日志定位异常日志难的问题,提出一个基于随机森林的日志异常检测算法,设计了一种日志解析方法用于模板提取,再对日志模板进行特征提取得到特征向量后放入随机森林模型中生成异常检测模型,帮助运维人员根据异常日志对业务系统进行故障定位。(3)为了实现对业务代码无侵入性埋点采集监控数据,实现一种基于字节码增强技术的探针,该探针能够在不修改业务代码的情况下,在类加载到JVM之前对其拦截并修改字节码,获取类的相关信息和后续调用信息,从而实现无侵入性地采集请求过程中产生的相关数据作为监控数据上报给监控系统。(4)从系统需求出发,完成整个系统的设计与实现。通过基于字节码增强技术的探针采集调用链数据和指标信息并上报,将提出的负载预测算法和日志异常检测算法运用于系统中,将系统分为仪表板展示、调用链追踪、性能分析、拓扑图分析、告警、日志管理、流程定制七个功能模块,从而实现提升系统运维的效能,减少系统运维成本的目的。经过测试,本论文提出的面向定制化链路的微服务监控系统各功能逻辑正常,响应时间均在理想范围内,能够满足使用微服务架构系统的监控需求,提高故障定位效率,降低系统运维成本,具有实用性和可靠性。
面向定制化链路的微服务监控系统的设计与实现
这是一篇关于微服务,监控系统,调用链追踪,异常检测,负载预测的论文, 主要内容为传统的单体应用架构因具有部署容易、测试方便的特点被广泛运用,然而随着业务需求的增长和互联网技术的发展,单体应用逐渐出现部署效率低下、扩展性差、技术迭代困难等问题。微服务技术以其松耦合、高扩展性的特性解决了单体应用架构的困境,微服务架构根据项目的业务逻辑将其拆分为多个服务,每个服务被独立部署,都拥有独立职能,各自完成独立的功能逻辑,无需关注其他服务的开发,提升了开发效率。在微服务架构背景下,用户发出一个请求需要由多个服务协同配合完成,如果请求在处理过程中出现异常,因服务间依赖关系复杂,导致难以确定故障位置;同时,每个微服务在核心业务中的参与度是不一样的,每个服务节点承受的压力也不同,对微服务节点的资源管理不像单体应用一样只需作简单的容量预估后进行等比例扩容,微服务架构项目也面临着资源管理和服务调度难的问题。针对微服务架构项目故障定位难、服务节点容量预估难的问题,本论文设计并实现了一个符合Open Tracing标准的面向定制化链路的微服务监控系统,实现对微服务架构项目的调用链追踪和服务依赖关系梳理,分析异常请求帮助故障定位,预测服务节点负载,降低运维工作难度。具体研究内容如下:(1)针对微服务项目资源管理和服务调度难的问题,提出了一个基于注意力机制的负载预测算法,采用一种改进的稀疏自编码器进行负载数据的特征提取,再为LSTM编解码器添加注意力机制完成负载预测,根据历史负载数据预测未来时刻的容器负载值,帮助运维人员对微服务项目进行更好的资源管理和制定服务调度策略。(2)针对海量日志定位异常日志难的问题,提出一个基于随机森林的日志异常检测算法,设计了一种日志解析方法用于模板提取,再对日志模板进行特征提取得到特征向量后放入随机森林模型中生成异常检测模型,帮助运维人员根据异常日志对业务系统进行故障定位。(3)为了实现对业务代码无侵入性埋点采集监控数据,实现一种基于字节码增强技术的探针,该探针能够在不修改业务代码的情况下,在类加载到JVM之前对其拦截并修改字节码,获取类的相关信息和后续调用信息,从而实现无侵入性地采集请求过程中产生的相关数据作为监控数据上报给监控系统。(4)从系统需求出发,完成整个系统的设计与实现。通过基于字节码增强技术的探针采集调用链数据和指标信息并上报,将提出的负载预测算法和日志异常检测算法运用于系统中,将系统分为仪表板展示、调用链追踪、性能分析、拓扑图分析、告警、日志管理、流程定制七个功能模块,从而实现提升系统运维的效能,减少系统运维成本的目的。经过测试,本论文提出的面向定制化链路的微服务监控系统各功能逻辑正常,响应时间均在理想范围内,能够满足使用微服务架构系统的监控需求,提高故障定位效率,降低系统运维成本,具有实用性和可靠性。
面向微服务的运维监控系统的设计与实现
这是一篇关于云监控,服务治理,调用链追踪,故障定位的论文, 主要内容为随着企业云平台的快速发展,微服务以其解耦易扩展的特性,广泛应用于平台服务组件设计,而云平台服务组件多采用分布式部署,系统功能往往由不同节点上的服务组件相互协调共同实现。当大量的外部请求进入云平台时,请求在不同的组件间流动,一旦出现问题,难以定位故障位置,并且随着组件数量激增,组件依赖趋于复杂化,服务依赖的梳理和云平台的监控与优化也变的十分困难。因此迫切需要一个运维监控系统来实现对云平台中节点与服务组件的全面监控,便于定位系统故障与优化组件性能。针对云平台请求故障定位难、服务依赖梳理难和云平台监控与优化难等问题,本文设计并实现面向微服务的运维监控系统用于解决上述问题。论文首先介绍了课题的研究背景,并结合企业实际业务场景,对用户需求进行梳理,进一步完成系统的功能与性能需求分析,确定系统的设计目标。在查阅分析大量文献的基础上,本文基于微服务架构给出了运维监控系统的整体架构。系统基于MVC设计模式,采用B/S系统架构,使用Spark Streaming对监控数据流进行实时处理,持久层选用Mysql存储实时监控数据,HBase存储全量调用数据。随后,设计并实现了系统的五个核心功能模块:统一监控、故障定位、服务分析、健康检查和系统管理,模块之间以REST方式进行通信,实现高内聚与低耦合。文中对五个功能模块的设计与实现进行了详细的说明,重点阐述了服务日志结构设计思路以及算法处理流程。为了提高监控数据的实时性,系统引入流处理技术实时处理监控数据。五个功能模块相互协作,最终实现了对云平台节点与服务组件的全面监控。为了实现探针性能低开销目标,本文提出了基于应用节点服务调用频率动态调节采样率的算法,并将算法成功应用到监控系统中。最后从系统的功能测试、跟踪模块性能测试以及探针低开销性能测试三个方面对面向微服务的运维监控系统进行了实际的检验与测试。功能测试表明,系统的设计满足了企业云平台的监控需求,系统功能完善,各种功能均可正常使用;性能测试表明,系统具有一定的稳定性和抗压能力,同时自适应采样算法的设计与应用有效降低了探针性能开销,实现了探针低开销的目标。
面向定制化链路的微服务监控系统的设计与实现
这是一篇关于微服务,监控系统,调用链追踪,异常检测,负载预测的论文, 主要内容为传统的单体应用架构因具有部署容易、测试方便的特点被广泛运用,然而随着业务需求的增长和互联网技术的发展,单体应用逐渐出现部署效率低下、扩展性差、技术迭代困难等问题。微服务技术以其松耦合、高扩展性的特性解决了单体应用架构的困境,微服务架构根据项目的业务逻辑将其拆分为多个服务,每个服务被独立部署,都拥有独立职能,各自完成独立的功能逻辑,无需关注其他服务的开发,提升了开发效率。在微服务架构背景下,用户发出一个请求需要由多个服务协同配合完成,如果请求在处理过程中出现异常,因服务间依赖关系复杂,导致难以确定故障位置;同时,每个微服务在核心业务中的参与度是不一样的,每个服务节点承受的压力也不同,对微服务节点的资源管理不像单体应用一样只需作简单的容量预估后进行等比例扩容,微服务架构项目也面临着资源管理和服务调度难的问题。针对微服务架构项目故障定位难、服务节点容量预估难的问题,本论文设计并实现了一个符合Open Tracing标准的面向定制化链路的微服务监控系统,实现对微服务架构项目的调用链追踪和服务依赖关系梳理,分析异常请求帮助故障定位,预测服务节点负载,降低运维工作难度。具体研究内容如下:(1)针对微服务项目资源管理和服务调度难的问题,提出了一个基于注意力机制的负载预测算法,采用一种改进的稀疏自编码器进行负载数据的特征提取,再为LSTM编解码器添加注意力机制完成负载预测,根据历史负载数据预测未来时刻的容器负载值,帮助运维人员对微服务项目进行更好的资源管理和制定服务调度策略。(2)针对海量日志定位异常日志难的问题,提出一个基于随机森林的日志异常检测算法,设计了一种日志解析方法用于模板提取,再对日志模板进行特征提取得到特征向量后放入随机森林模型中生成异常检测模型,帮助运维人员根据异常日志对业务系统进行故障定位。(3)为了实现对业务代码无侵入性埋点采集监控数据,实现一种基于字节码增强技术的探针,该探针能够在不修改业务代码的情况下,在类加载到JVM之前对其拦截并修改字节码,获取类的相关信息和后续调用信息,从而实现无侵入性地采集请求过程中产生的相关数据作为监控数据上报给监控系统。(4)从系统需求出发,完成整个系统的设计与实现。通过基于字节码增强技术的探针采集调用链数据和指标信息并上报,将提出的负载预测算法和日志异常检测算法运用于系统中,将系统分为仪表板展示、调用链追踪、性能分析、拓扑图分析、告警、日志管理、流程定制七个功能模块,从而实现提升系统运维的效能,减少系统运维成本的目的。经过测试,本论文提出的面向定制化链路的微服务监控系统各功能逻辑正常,响应时间均在理想范围内,能够满足使用微服务架构系统的监控需求,提高故障定位效率,降低系统运维成本,具有实用性和可靠性。
面向定制化链路的微服务监控系统的设计与实现
这是一篇关于微服务,监控系统,调用链追踪,异常检测,负载预测的论文, 主要内容为传统的单体应用架构因具有部署容易、测试方便的特点被广泛运用,然而随着业务需求的增长和互联网技术的发展,单体应用逐渐出现部署效率低下、扩展性差、技术迭代困难等问题。微服务技术以其松耦合、高扩展性的特性解决了单体应用架构的困境,微服务架构根据项目的业务逻辑将其拆分为多个服务,每个服务被独立部署,都拥有独立职能,各自完成独立的功能逻辑,无需关注其他服务的开发,提升了开发效率。在微服务架构背景下,用户发出一个请求需要由多个服务协同配合完成,如果请求在处理过程中出现异常,因服务间依赖关系复杂,导致难以确定故障位置;同时,每个微服务在核心业务中的参与度是不一样的,每个服务节点承受的压力也不同,对微服务节点的资源管理不像单体应用一样只需作简单的容量预估后进行等比例扩容,微服务架构项目也面临着资源管理和服务调度难的问题。针对微服务架构项目故障定位难、服务节点容量预估难的问题,本论文设计并实现了一个符合Open Tracing标准的面向定制化链路的微服务监控系统,实现对微服务架构项目的调用链追踪和服务依赖关系梳理,分析异常请求帮助故障定位,预测服务节点负载,降低运维工作难度。具体研究内容如下:(1)针对微服务项目资源管理和服务调度难的问题,提出了一个基于注意力机制的负载预测算法,采用一种改进的稀疏自编码器进行负载数据的特征提取,再为LSTM编解码器添加注意力机制完成负载预测,根据历史负载数据预测未来时刻的容器负载值,帮助运维人员对微服务项目进行更好的资源管理和制定服务调度策略。(2)针对海量日志定位异常日志难的问题,提出一个基于随机森林的日志异常检测算法,设计了一种日志解析方法用于模板提取,再对日志模板进行特征提取得到特征向量后放入随机森林模型中生成异常检测模型,帮助运维人员根据异常日志对业务系统进行故障定位。(3)为了实现对业务代码无侵入性埋点采集监控数据,实现一种基于字节码增强技术的探针,该探针能够在不修改业务代码的情况下,在类加载到JVM之前对其拦截并修改字节码,获取类的相关信息和后续调用信息,从而实现无侵入性地采集请求过程中产生的相关数据作为监控数据上报给监控系统。(4)从系统需求出发,完成整个系统的设计与实现。通过基于字节码增强技术的探针采集调用链数据和指标信息并上报,将提出的负载预测算法和日志异常检测算法运用于系统中,将系统分为仪表板展示、调用链追踪、性能分析、拓扑图分析、告警、日志管理、流程定制七个功能模块,从而实现提升系统运维的效能,减少系统运维成本的目的。经过测试,本论文提出的面向定制化链路的微服务监控系统各功能逻辑正常,响应时间均在理想范围内,能够满足使用微服务架构系统的监控需求,提高故障定位效率,降低系统运维成本,具有实用性和可靠性。
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