工业互联网平台微服务参考框架标准解读

针对当前工业互联网平台的建设存在涉及的设备众多、数据等资源多样、工业知识琐碎、工业应用复杂度高等问题,中国电子技术标准化研究院牵头研制GB/T 42568—2023《工业互联网平台微服务参考框架》国家标准。介绍了该标准研制背景,详细阐述了用户视图、功能视图的规范,并分析了该标准的应用情况,从而依托微服务构建工业互联网平台能力形成统一的认识,降低成本同时加速工业互联网创新升级效率。

基于微服务架构的IEC61850协议通用转换平台研究

针对变电站自动化系统建设,特别是状态监测领域发展建设中繁重的协议转换工作,提出一种基于微服务架构模式的通用转换平台概念并进行技术实现。基本思想是将各个协议转换模块最大限度解耦,形成独立的服务单元,以配置文件的形式灵活组建转换关系,避免了重复性开发,提高了后期可维护性。最后以Modbus协议向IEC61850规约转换为例进行测试,验证了平台功能的正确性。

A Dynamic Leader Election Algorithm for Decentralized Networks

Leader election algorithms play an important role in orchestrating different processes on distributed systems, including next-generation transportation systems. This leader election phase is usually triggered after the leader has failed and has a high overhead in performance and state recovery. Further, these algorithms are not generally applicable to cloud-based native microservices-based applications where the resources available to the group and resources participating in a group continuously change and the current leader may exit the system with prior knowledge of the exit. Our proposed algorithm, the dynamic leader selection algorithm, provides several benefits through selection (not, election) of a set of future leaders which are then alerted prior to the failure of the current leadership and handed over the leadership. A specific illustration of this algorithm is provided with reference to a peer-to-peer distribution of autonomous cars in a 5G architecture for transportation networks. The proposed algorithm increases the efficiencies of applications that use the leader election algorithm and finds broad applicability in microservices-based applications.

MicroNF:基于微服务的异构网络功能虚拟化框架

网络功能虚拟化(NFV)带来灵活性的同时也面临极大的问题,因为承载网络功能的虚拟机可能会引入显著的性能开销。针对此问题,提出了一种名为MicroNF的新型高性能可编程框架,将可编程硬件基础设施与NFV中的传统软件基础设施相结合,以实现高性能和灵活性。MicroNF利用微服务——一种软件架构中的新设计方法,重新构建NFV,以实现服务之间的功能可重用性并提高性能。基于OpenStack和ONetCard的实验平台实现了MicroNF。实验结果表明,与基于DPDK的软件实现相比,MicroNF将服务链的平均转发时延降低了70%。

基于微服务架构的粒度可变服务功能链映射算法

针对5G环境下服务功能链(SFC)端到端时延无法满足时延敏感型应用需求的问题,将传统虚拟网络功能(VNF)拆分成粒度不一的映射单元,提出了基于微服务架构的粒度可变服务功能链映射(VG-SFCM)算法。首先将传统粗粒度的VNF解耦成细粒度的微服务单元,随后通过SFC内冗余微服务单元的合并及SFC间微服务单元的复用,减少微服务单元的实例化,降低SFC的处理时间。仿真结果表明,所提算法在降低平均部署网络成本的同时,其SFC端到端时延相较于传统的映射算法降低了14.81%。

基于适应度函数的微服务平台增量式开发系统设计

目前设计的微服务平台增量式开发系统开发时间过长,导致开发系统适应性较低。基于适应度函数研究了一种新的微服务平台增量式开发系统。由网关、负载组件以及服务通信设备组成系统架构,通过请求探测器、效应器、抽象器、推理器、策略评估器组成系统硬件,并设置增量开发模块提高微服务平台的工作服务效率。利用数据库设置系统登录程序,应用适应度函数实现信息增量,丰富增量式开发系统的各项功能。实验结果表明,基于适应度函数的微服务平台增量式开发系统能够有效缩短开发时间,提高系统的适应性。

基于曲线拐点模型的微服务资源优化机制

微服务作为当前企业应用开发热点,以其低耦合性受到开发人员青睐,然而由于其服务独立部署的特性造成资源分配困难,依据运维人员经验进行资源分配,不仅造成微服务资源使用产生浪费,同时使得微服务链性能低下。针对微服务资源分配不均的问题,在引入曲线拐点模型的基础上,首先基于采集的微服务性能数据与资源利用率样本数据,利用非线性最小二乘法提出了微服务资源利用率曲线函数拟合方法;然后,设计了微服务资源利用均衡相似度量化算法,给出了两阶段资源均衡调优策略;最后,通过实验验证其调优策略,使得微服务资源相对均衡,微服务并发性能得到提升。

基于微服务技术的可演进式软件架构构建

微服务作为云计算的最新一代核心技术,其“微、独、轻、松”的特点能够分而治之地有效适应新的业务发展需求。本文结合复杂适应系统理论和机器学习实践,提出了一种演进式视听媒体微服务架构技术,在微服务架构中引入了系统适应度的构建和度量调节能力。

多端协同的中小纺织企业ERP系统构建

针对目前中小纺织企业存在的生产流程长、品种复杂、人员流动快以及生产管理水平相对较低等问题,结合工业互联网的设计理念,通过分析多端协同的技术特点和作用,为中小纺织企业制定多端协同的ERP系统总体设计方案,开展系统框架、系统功能、关键技术以及服务统一治理等方面的研究。通过运用系统集成和跨端跨平台技术,构建了多端协同的中小纺织企业ERP系统,实现了设备协同和数据共享,提高了管理效率,促进了企业实现精细化管理。