微服务应用的自动扩展方法：调查与分类
分布式、并行与集群计算
2026-03-10 v2
摘要
微服务应用以松耦合的应用组件形式创建，利用云弹性来降低成本并提高开发速度。然而，微服务应用在动态演化的服务之间以及高度可变的工作负载中表现出复杂的相互作用，这对自动扩展机制提出了重大挑战。关键问题包括服务依赖关系管理、性能剖析、异常检测、工作负载特征化以及细粒度资源分配。为解决这些挑战，最近的自动扩展方法利用历史和运行时数据来调整资源配置并优化系统效率。自 2018 年 Kubernetes 作为首个 Cloud Native Computing Foundation (CNCF) 项目毕业以来，微服务应用已在标准化的编排平台上广泛部署，从根本上改变了自动扩展从粗粒度向服务级别、依赖感知策略的转变。因此，本文自 2018 年以来调查了微服务应用的最新自动扩展方法，并提出了沿五个维度的分类：基础设施、架构、扩展方法、优化目标和行为建模。这些视角共同针对关键目标，包括资源效率、成本效率和服务级别协议 (SLA) 保证，旨在在系统优化与 SLA 合规之间取得平衡。我们进一步提出了代表性方法的全面比较和深入分析，检查其核心特征、优势、局限性和适用场景，以及其在多样化环境和工作负载条件下的性能。
关键词
引用
@article{arxiv.2507.17128,
title = {Auto-scaling Approaches for Microservice Applications: A Survey and Taxonomy},
author = {Minxian Xu and Junhan Liao and Linfeng Wen and Huaming Wu and Kejiang Ye and Rajkumar Buyya and Chengzhong Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.17128},
year = {2026}
}
备注
14 pages