【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电信，尤其涉及一种服务优化的计算机系统及其方法。
技术介绍
1、随着信息技术和互联网服务的迅速发展，数据中心和云服务的服务质量、资源分配、系统稳定性及安全性成为研究和改进的重要方向。传统的服务系统常面临诸多挑战，包括服务质量不稳定、资源利用效率低、系统故障恢复能力弱、以及安全防护能力不足等问题。
2、在高并发和大流量的操作环境中，服务系统的响应时间和吞吐量等性能指标常受到影响，导致用户体验下降。此外，传统的资源管理策略往往不能有效应对动态变化的负载需求，结果是部分服务器过载而其他服务器则闲置，造成资源浪费。同时，当服务系统遭遇故障时，缺乏有效的故障检测和自动恢复机制，可能导致服务中断时间延长，影响整体服务的可用性。此外，许多服务系统在设计时未能充分考虑到灵活性和扩展性，导致在业务需求变化时，系统难以快速适应，增加了系统升级和扩展的复杂性和成本。安全性方面，服务系统常常面临来自网络攻击的威胁，如分布式拒绝服务(ddos)攻击、数据泄露等，同时在用户数据隐私保护方面也存在不足。
3、因此，迫切需要一种新的服务优化计算机系统及其方法，能够智能地处理服务质量、资源管理、故障恢复及安全防护等多方面问题，以提高系统的整体性能和用户满意度。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种服务优化的计算机系统及其方法。解决现有技术中服务质量不稳定、资源利用率低、故障恢复能力弱、系统扩展性和灵活性不足以及安全防护和隐私保护不足的问题。为实现这些目的，本专利技术采用以下技
2、1.流量调度单元
3、流量调度单元负责接收客户端请求，并根据请求的特征和服务的实时性能，将请求动态路由到最优的服务实例，实现负载均衡和流量优化。该单元通过实时监控服务实例的健康状态和负载水平，动态调整请求的路由策略，确保请求被及时、可靠地处理。同时，该单元还具备流量控制和服务保护功能，可以对入口流量进行限速、整形，并在服务出现异常时进行熔断和降级处理。
4、2.资源管理单元
5、资源管理单元负责资源分配和调度优化，基于服务的资源需求特征和优先级，制定全局的资源分配策略，并在运行时持续优化资源的使用效率。具体而言，该单元的职责包括：资源需求预测，通过机器学习算法预测服务在不同时间粒度上的资源消耗趋势；资源容量规划，基于资源需求预测和sla要求，确定资源的总体配置方案；资源调度优化，动态调整资源在服务间的分配比例，在满足服务性能的同时最小化资源浪费；资源弹性伸缩，根据负载变化和故障状况，自动调整资源配置，实现服务的弹性适配。
6、3.容错恢复单元
7、容错恢复单元负责提升服务的可靠性和可恢复性，确保在局部故障发生时，服务能够快速自愈和恢复。该单元采用分布式追踪和监控技术，实时采集服务的健康状态和关键指标，并基于异常检测和根因分析算法，快速发现和定位故障。在故障发生后，该单元会自动触发故障切换和恢复流程，将故障实例下线并将流量迁移到健康实例，同时触发故障实例的重启和修复。
8、4.微服务管理单元
9、微服务管理单元提供一站式的微服务开发、部署、运维和治理能力。该单元基于服务网格(service mesh)和云原生(cloudnative)架构，实现服务的全生命周期管理。主要功能包括：服务注册与发现，提供统一的服务注册中心，动态管理服务的地址信息；配置管理，提供统一的配置中心，管理服务的各类配置参数；api网关，提供统一的服务访问入口，实现协议转换、安全认证、流量控制等；服务监控，提供全方位的服务监控能力，包括调用链追踪、指标度量、日志采集等；服务治理，提供服务的限流、降级、认证、鉴权等治理功能。
10、5.业务决策单元
11、业务决策单元利用大数据分析和机器学习技术，为业务决策和流程优化提供数据支撑和智能化建议。该单元汇总各种业务数据(如用户行为、交易记录、运营指标等)，建立统一的数据仓库和数据集市，并基于数据挖掘、olap分析、可视化等技术，深入挖掘数据价值，发现业务问题和优化机会。
12、6.安全防护单元
13、安全防护单元为整个服务体系提供全方位的安全防护能力，确保服务的机密性、完整性和可用性。该单元采用纵深防御的策略，在网络层、主机层、应用层、数据层等不同层面构建安全防线。典型的安全措施包括：高可用的ddos防护，抵御大流量攻击；web应用防火墙(waf)，过滤sql注入、xss等应用层攻击；api认证和授权，细粒度控制api的访问权限；数据加密和脱敏，防止敏感数据泄露；安全审计，记录和分析各种安全事件。
14、进一步，所述流量调度单元的工作流程如下：
15、a.请求接收：流量调度单元通过标准api接口接收客户端的http/https请求。
16、b.请求解析：单元解析请求，提取关键属性(方法、路径、头部、参数等)，并转换为内部数据结构。
17、c.服务发现：从服务注册中心获取当前可用的服务实例列表，包括实例的地址、版本号、元数据等。
18、d.负载均衡：应用负载均衡算法选择适合的服务实例。
19、e.健康检查：定期对实例进行心跳和状态探测，更新实例状态。
20、f.流量控制：实施令牌桶算法控制请求流量，公式如下：
21、b(t)＝min(b(t-1)+r·δt,n)
22、其中：
23、b(t)为时刻t的令牌数，表示在任意给定时间t的令牌数量。这是桶内可用于处理请求的令牌数。如果一个请求到达时桶中没有令牌(即(b(t)<1)，该请求会被延迟处理或者直接拒绝。
24、r：令牌的发放速率，单位通常是“令牌/秒”。这是系统以固定速率往桶中添加令牌的速度，这个速度是预先设定的，反映了系统允许的最大请求处理速率。
25、n：桶的容量，即桶能够存储的最大令牌数。这个参数限制了瞬间允许的最大请求突发数，即在短时间内可以超过平均速率处理请求的能力。
26、δt：时间间隔，指的是令牌发放的时间粒度，或者是两次请求之间的时间差。在实际应用中，这个参数可以是请求到请求的实际时间间隔，也可以是系统按固定时间间隔更新桶中令牌数的间隔。
27、g.服务保护：使用熔断机制防止故障蔓延，断路器模式下的参数设定为：
28、t：断路器的时间窗口(单位：秒)。在这个时间段内，系统会统计故障(如超时、异常返回等)的次数。
29、n：在时间窗口t内允许的最大故障次数。如果在t秒内的故障次数超过n次，断路器将从闭合状态转变为打开状态。
30、m：在半开状态允许的最大测试请求次数。这些请求用于检测服务实例是否已恢复正常。
31、断路器的状态及其转换规则：
32、闭合状态：在这种状态下，所有请求都正常地传递到服务实例。断路器会持续监控请求的失败次数。如果在设定的时间窗口t内失败次数超过n本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种服务优化的计算机系统，包括：
2.如权利要求1所述的系统，其中流量调度单元，进一步包括流量控制功能和服务保护功能，能够对入口流量进行限速、整形，并在服务出现异常时进行熔断和降级处理。
3.如权利要求1所述的系统，其中资源管理单元，进一步包括资源需求预测、资源容量规划、资源调度优化和资源弹性伸缩，能够根据负载变化和故障状况自动调整资源配置，实现服务的弹性适配。
4.如权利要求1所述的系统，其中容错恢复单元，进一步包括故障监测、故障检测、故障诊断和故障恢复过程，以确保在局部故障发生时，服务能够快速自愈和恢复。
5.如权利要求1所述的系统，其中微服务管理单元，进一步包括服务注册与发现、配置管理、API网关、服务监控和服务治理功能，以支持服务的有效管理和优化运维。
6.如权利要求1所述的系统，其中业务决策单元，进一步利用数据挖掘、OLAP分析和可视化技术深入挖掘数据价值，发现业务问题和优化机会。
7.如权利要求1所述的系统，其中安全防护单元，进一步包括DDoS防护、Web应用防火墙、API认证和授权、数据加密
8.一种应用于权利要求1所述的计算机系统的服务优化方法，该方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种服务优化的计算机系统，包括：
2.如权利要求1所述的系统，其中流量调度单元，进一步包括流量控制功能和服务保护功能，能够对入口流量进行限速、整形，并在服务出现异常时进行熔断和降级处理。
3.如权利要求1所述的系统，其中资源管理单元，进一步包括资源需求预测、资源容量规划、资源调度优化和资源弹性伸缩，能够根据负载变化和故障状况自动调整资源配置，实现服务的弹性适配。
4.如权利要求1所述的系统，其中容错恢复单元，进一步包括故障监测、故障检测、故障诊断和故障恢复过程，以确保在局部故障发生时，服务能够快速自愈和恢复。
5....
【专利技术属性】
技术研发人员：武建双，宋超，王东，
申请(专利权)人：北京天帷网络安全技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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