1.本发明涉及微服务技术领域，特别是涉及一种微服务异常根因定位方法及装置。


背景技术：

2.微服务架构是一个高可扩展,高可用,易于维护更新的服务架构。由于其更快的交付、更好的可扩展性和更大的自主权，越来越多的系统使用微服务架构。随着微服务架构的日益流行，微服务的安全问题也备受关注。
3.其中，微服务应用由许多微服务组成，微服务之间是相互信任的，使得微服务更容易遭受内部攻击。现代微服务系统由部署在数百到数千台服务器上的数十到数千个微服务组成。微服务系统尽管在质量保证方面做出了大量的努力，但微服务系统由于其规模和复杂性，天然决定了系统是脆弱的。此外，微服务系统故障会造成巨大的经济损失，损害用户满意度。
4.由此可见，传统微服务系统还存在以上不足。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对传统微服务系统还存在的不足，提供一种微服务异常根因定位方法及装置。
6.一种微服务异常根因定位方法，包括步骤：
7.获取微服务的调用链数据与监控指标数据；
8.根据所述调用链数据执行异常检测，筛选出异常的微服务，作为异常服务；
9.根据所述异常服务构建异常服务组合拓扑图；
10.结合所述异常服务组合拓扑图与所述监控指标数据，为所述异常服务组合拓扑图赋予状态信息，以完成所述异常服务组合拓扑图的构造；
11.对构造完成的所述异常服务组合拓扑图执行根因定位。
12.上述的微服务异常根因定位方法，在获取微服务的调用链数据与监控指标数据后，根据调用链数据执行异常检测，筛选出异常的微服务，作为异常服务；根据异常服务构建异常服务组合拓扑图，并结合异常服务组合拓扑图与监控指标数据，为异常服务组合拓扑图赋予状态信息，以完成异常服务组合拓扑图的构造。最后，对构造完成的异常服务组合拓扑图执行根因定位。基于此，可快速准确地检测出微服务中的异常，并根据根因定位迅速确定异常的位置，便于有效管理微服务，保障微服务系统的稳定性。
13.在其中一个实施例中，获取微服务的调用链数据与监控指标数据的过程，包括步骤：
14.获取第一微服务运维监控系统采集的调用链数据；
15.获取第二微服务运维监控系统采集的监控指标数据。
16.在其中一个实施例中，根据所述调用链数据执行异常检测，筛选出异常的微服务，作为异常服务的过程，包括步骤：
17.将所述调用链数据输入预先训练好的异常检测模型，进行实时的异常服务链的异常检测，筛选出异常的微服务，作为异常服务。
18.在其中一个实施例中，异常检测模型包括vae异常检测模型。
19.在其中一个实施例中，根据所述异常服务构建异常服务组合拓扑图的过程，包括步骤：
20.根据所述异常服务的异常检测评分以及所述微服务的主机节点信息，构建异常服务组合拓扑图。
21.在其中一个实施例中，结合所述异常服务组合拓扑图与所述监控指标数据，为所述异常服务组合拓扑图赋予状态信息，以完成所述异常服务组合拓扑图的构造的过程，包括步骤：
22.结合所述异常服务组合拓扑图与所述监控指标数据，确定所述异常服务组合拓扑图的节点初始化权重与状态转移矩阵。
23.在其中一个实施例中，对构造完成的所述异常服务组合拓扑图执行根因定位的过程，包括步骤：
24.应用随机游走算法，对构造完成的所述异常服务组合拓扑图执行根因定位。
25.一种微服务异常根因定位装置，包括：
26.数据获取模块，用于获取微服务的调用链数据与监控指标数据；
27.异常检测模块，用于根据所述调用链数据执行异常检测，筛选出异常的微服务，作为异常服务；
28.拓扑构建模块，用于根据所述异常服务构建异常服务组合拓扑图；
29.拓扑构造模块，用于结合所述异常服务组合拓扑图与所述监控指标数据，为所述异常服务组合拓扑图赋予状态信息，以完成所述异常服务组合拓扑图的构造；
30.根因定位模块，用于对构造完成的所述异常服务组合拓扑图执行根因定位。
31.上述的微服务异常根因定位装置，在获取微服务的调用链数据与监控指标数据后，根据调用链数据执行异常检测，筛选出异常的微服务，作为异常服务；根据异常服务构建异常服务组合拓扑图，并结合异常服务组合拓扑图与监控指标数据，为异常服务组合拓扑图赋予状态信息，以完成异常服务组合拓扑图的构造。最后，对构造完成的异常服务组合拓扑图执行根因定位。基于此，可快速准确地检测出微服务中的异常，并根据根因定位迅速确定异常的位置，便于有效管理微服务，保障微服务系统的稳定性。
32.一种计算机存储介质，其上存储有计算机指令，计算机指令被处理器执行时实现上述任一实施例的微服务异常根因定位方法。
33.上述的计算机存储介质，在获取微服务的调用链数据与监控指标数据后，根据调用链数据执行异常检测，筛选出异常的微服务，作为异常服务；根据异常服务构建异常服务组合拓扑图，并结合异常服务组合拓扑图与监控指标数据，为异常服务组合拓扑图赋予状态信息，以完成异常服务组合拓扑图的构造。最后，对构造完成的异常服务组合拓扑图执行根因定位。基于此，可快速准确地检测出微服务中的异常，并根据根因定位迅速确定异常的位置，便于有效管理微服务，保障微服务系统的稳定性。
34.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现上述任一实施例的微服务异常根因定位方法。
35.上述的计算机设备，在获取微服务的调用链数据与监控指标数据后，根据调用链数据执行异常检测，筛选出异常的微服务，作为异常服务；根据异常服务构建异常服务组合拓扑图，并结合异常服务组合拓扑图与监控指标数据，为异常服务组合拓扑图赋予状态信息，以完成异常服务组合拓扑图的构造。最后，对构造完成的异常服务组合拓扑图执行根因定位。基于此，可快速准确地检测出微服务中的异常，并根据根因定位迅速确定异常的位置，便于有效管理微服务，保障微服务系统的稳定性。
附图说明
36.图1为一实施方式的微服务异常根因定位方法流程图；
37.图2为另一实施方式的微服务异常根因定位方法流程图；
38.图3为vae异常检测模型结构示意图；
39.图4为数据分布状况示意图；
40.图5为异常服务组合拓扑图示意图；
41.图6为一实施方式的微服务异常根因定位装置模块结构图；
42.图7为一实施方式的计算机内部构造示意图。
具体实施方式
43.为了更好地理解本发明的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本发明进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
44.本发明实施例提供了一种微服务异常根因定位方法。
45.图1为一实施方式的微服务异常根因定位方法流程图，如图1所示，一实施方式的微服务异常根因定位方法包括步骤s100至步骤s104：
46.s100，获取微服务的调用链数据与监控指标数据；
47.s101，根据所述调用链数据执行异常检测，筛选出异常的微服务，作为异常服务；
48.s102，根据所述异常服务构建异常服务组合拓扑图；
49.s103，结合所述异常服务组合拓扑图与所述监控指标数据，为所述异常服务组合拓扑图赋予状态信息，以完成所述异常服务组合拓扑图的构造；
50.s104，对构造完成的所述异常服务组合拓扑图执行根因定位。
51.其中，本实施方式的微服务异常根因定位方法应用于微服务系统，由以独立的执行主体进行执行，执行的获取对象为应用的微服务系统。该微服务系统包括多个微服务，步骤s104的根因定位即确定定位的微服务的位置或身份信息，以准确确定微服务。
52.在其中一个实施例中，一实施方式的微服务异常根因定位方法采用python等框架进行开发，并部署在kubernetes平台上。基于此，便于适应各类型的微服务的架构，提高通用性。
53.在其中一个实施例中，图2为另一实施方式的微服务异常根因定位方法流程图，如图2所示，步骤s100中获取微服务的调用链数据与监控指标数据的过程，包括步骤s200和步骤s201：
54.s200，获取第一微服务运维监控系统采集的调用链数据；
55.s201，获取第二微服务运维监控系统采集的监控指标数据。
56.其中，通过第一微服务运维监控系统和第二微服务运维监控系统，独立获取两路不同的数据，便于后续各路数据的独立处理。
57.在其中一个实施例中，第一微服务运维监控系统采用jaeger运维监控系统，第二微服务运维监控系统采用prometheus运维监控系统。其中，prometheus运维监控系统采集的监控指标数据包括了微服务的cpu、内存、网络状况等指标。
58.在其中一个实施例中，如图2所示，步骤s101中根据所述调用链数据执行异常检测，筛选出异常的微服务，作为异常服务的过程，包括步骤s300：
59.s300，将所述调用链数据输入预先训练好的异常检测模型，进行实时的异常服务链的异常检测，筛选出异常的微服务，作为异常服务。
60.其中，异常检测模型包括vae异常检测模型、cvae异常检测模型或vqvae深度生成模型。作为一个较优的实施方式，异常检测模型包括vqvae深度生成模型，相比vae异常检测模型，能够更好地拟合数据的分布状况，以准确筛选出异常的微服务。
61.图3为vae异常检测模型结构示意图，如图3所示，执行异常检测，获得如图4所示的数据的分布状况。根据分布状况，筛选出异常的微服务。
62.在其中一个实施例中，步骤s102中根据所述异常服务构建异常服务组合拓扑图的过程，包括步骤s400：
63.s400，根据所述异常服务的异常检测评分以及所述微服务的主机节点信息，构建异常服务组合拓扑图。
64.根据异常检测模型输出的异常检测评分，配合微服务的主机节点信息，构建含信息显示的异常服务组合拓扑图。
65.在其中一个实施例中，如图2所示，步骤s103中结合所述异常服务组合拓扑图与所述监控指标数据，为所述异常服务组合拓扑图赋予状态信息，以完成所述异常服务组合拓扑图的构造的过程，包括步骤s500：
66.s500，结合所述异常服务组合拓扑图与所述监控指标数据，确定所述异常服务组合拓扑图的节点初始化权重与状态转移矩阵。
67.其中，节点初始化权重与状态转移矩阵用于调整异常服务组合拓扑图，完成异常服务组合拓扑图的完整构造。图5为异常服务组合拓扑图示意图，如图5所示，异常服务组合拓扑图包括主机节点s
1-s5，以及各节点之间的状态信息(w
*
、as
*
…
)。根据主机节点和状态信息，可确定指向的微服务(h1，h2)
68.在其中一个实施例中，如图2所示，步骤s104中对构造完成的所述异常服务组合拓扑图执行根因定位的过程，包括步骤s600：
69.s600，应用随机游走算法，对构造完成的所述异常服务组合拓扑图执行根因定位。
70.其中，应用随机游走算法可对微服务进行根因评级，以完成根因定位的执行。
71.上述任一实施例的微服务异常根因定位方法，在获取微服务的调用链数据与监控指标数据后，根据调用链数据执行异常检测，筛选出异常的微服务，作为异常服务；根据异常服务构建异常服务组合拓扑图，并结合异常服务组合拓扑图与监控指标数据，为异常服务组合拓扑图赋予状态信息，以完成异常服务组合拓扑图的构造。最后，对构造完成的异常服务组合拓扑图执行根因定位。基于此，可快速准确地检测出微服务中的异常，并根据根因
定位迅速确定异常的位置，便于有效管理微服务，保障微服务系统的稳定性。
72.本发明实施例还提供了一种微服务异常根因定位装置。
73.图6为一实施方式的微服务异常根因定位装置模块结构图，如图6所示，一实施方式的微服务异常根因定位装置包括：
74.数据获取模块100，用于获取微服务的调用链数据与监控指标数据；
75.异常检测模块101，用于根据所述调用链数据执行异常检测，筛选出异常的微服务，作为异常服务；
76.拓扑构建模块102，用于根据所述异常服务构建异常服务组合拓扑图；
77.拓扑构造模块103，用于结合所述异常服务组合拓扑图与所述监控指标数据，为所述异常服务组合拓扑图赋予状态信息，以完成所述异常服务组合拓扑图的构造；
78.根因定位模块104，用于对构造完成的所述异常服务组合拓扑图执行根因定位。
79.上述的微服务异常根因定位装置，在获取微服务的调用链数据与监控指标数据后，根据调用链数据执行异常检测，筛选出异常的微服务，作为异常服务；根据异常服务构建异常服务组合拓扑图，并结合异常服务组合拓扑图与监控指标数据，为异常服务组合拓扑图赋予状态信息，以完成异常服务组合拓扑图的构造。最后，对构造完成的异常服务组合拓扑图执行根因定位。基于此，可快速准确地检测出微服务中的异常，并根据根因定位迅速确定异常的位置，便于有效管理微服务，保障微服务系统的稳定性。
80.本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现上述任一实施例的微服务异常根因定位方法。
81.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存划痕属性信息储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
82.或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、终端、或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ram、rom、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
83.与上述的计算机存储介质对应的是，在一个实施例中还提供一种计算机设备，该计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，处理器执行程序时实现如上述各实施例中的任意一种微服务异常根因定位方法。
84.该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过
系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种微服务异常根因定位方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
85.上述的计算机设备，在获取微服务的调用链数据与监控指标数据后，根据调用链数据执行异常检测，筛选出异常的微服务，作为异常服务；根据异常服务构建异常服务组合拓扑图，并结合异常服务组合拓扑图与监控指标数据，为异常服务组合拓扑图赋予状态信息，以完成异常服务组合拓扑图的构造。最后，对构造完成的异常服务组合拓扑图执行根因定位。基于此，可快速准确地检测出微服务中的异常，并根据根因定位迅速确定异常的位置，便于有效管理微服务，保障微服务系统的稳定性。
86.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
87.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。