科创中国
一种双分布式微服务架构、调度算法和边云数据共享系统
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-09-27 17:21:11
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-10-10 15:52:32
本申请适用信息技术领域，提供了一种双分布式微服务架构、调度方法和边云数据共享系统，其中微服务架构基于一个半异构成本模型情况下，将边云数据共享系统问题表述为一个完全连通的边缘网络中的协作缓存优化问题，在强一致性分布式结构上利用预期缓存的概念，进一步研究降低成本花费设计。同时，微服务架构中所采用的调度方法对全局数据量基于服务端节点采用强一致性分布式算法进行维护，而对于有效数据地址信息则基于客户端节点采用最终一致性分布式算法进行维护，使得微服务架构更符合实际分布式环境下的成本驱动数据缓存，解决了分布式节点交流以及数据一致性维护的问题。采用该架构的边云数据共享系统也具有上述技术效果。
1.一种双分布式微服务架构，其特征在于，包括由至少一个缓存服务器节点和至少一个将所述缓存服务器节点接入因特网的数据中心集群；所述缓存服务器节点用于缓存数据；所述数据中心集群基于节点的形式来接受所述缓存服务器节点的服务注册；所述数据中心集群包括分别与所述缓存服务器节点连接的服务端节点和客户端节点；所述服务端节点和客户端节点通过彼此连接实现服务注册信息的共享。
2.如权利要求1所述的微服务架构，其特征在于，所述缓存服务器节点数量的数量大于等于2时，通过缓存来共享一组数据之间的转移和复制操作。
3.如权利要求1所述的微服务架构，其特征在于，所有注册到所述客户端节点的服务会被转发到所述服务端节点，所述客户端节点不持久化注册信息；所述客户端节点对所述缓存服务器节点的数据地址进行维护。
4.如权利要求3所述的微服务架构，其特征在于，所述服务端节点接受服务注册并将注册信息持久化保留；所述服务端节点间，基于Raft算法对所述缓存服务器节点的数据量进行维护。
在现有分布式网络和边缘计算技术中，基于边缘的内容交付网络设计的边云数据共享系统目前在设计上，各公司主要是针对自身业务架构进行特定方向的优化，缺乏一个统一的总体优化思路。而分布式系统化使得问题变得更具复杂性，尤其是数据一致性问题导致可能的系统额外开销不可预计，尤其是因架构细化不完善导致的粒度过粗的分布式交互设计，进一步拉高分布式系统的搭建运行成本，导致主流公司在大部分项目设计上依旧偏向于集群式的架构，而对边缘节点的利用率较低，进一步导致延迟问题受限于物理距离而无法降低。现有技术存在不足。
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本申请在基于一个半异构成本模型情况下，将边云数据共享系统问题表述为一个完全连通的边缘网络中的协作缓存优化问题，在强一致性分布式结构上利用预期缓存的概念，优化了该算法使其具有确定性上界，进一步研究降低成本花费设计。同时，在分布式结构上，本申请对全局数据量基于服务端节点采用强一致性分布式算法进行维护，而对于有效数据地址信息则基于客户端节点采用最终一致性分布式算法进行维护。该算法使得原算法更符合实际分布式环境下的成本驱动数据缓存，解决了分布式节点交流以及数据一致性维护的问题；同时对于数据中心集群的分类使用进一步减少了分布式架构下全局数据缓存与传输的成本。
技术合作
该调度方法可由相应的硬件或软件单元实现，各单元可以为独立的软、硬件单元，也可以集成为一个软、硬件单元，在此不用以限制本申请。
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