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自动扩缩的关键考量:来自基准微服务的经验教训

软件工程 2025-10-06 v1

摘要

微服务已成为构建可扩展且模块化云原生系统的主导架构范式。然而,在此类系统中实现有效的自动扩缩仍然是一项非平凡的挑战,因为它不仅取决于先进的扩缩技术,还取决于健全的设计、实施和部署实践。然而,这些基础性方面往往在现有基准测试中被忽视,导致难以在真实条件下评估自动扩缩方法。本文通过将多种最先进的自动扩缩方法应用于广泛使用的微服务基准测试,识别出一套实用的自动扩缩考量。为组织这些发现,我们根据问题出现的时段对其进行分类:架构阶段涵盖服务分解和服务间依赖等高层决策;实施阶段包括初始化开销、指标仪表盘和错误传播等方面;部署阶段聚焦于资源限制和健康检查等运行时配置。我们采用Sock-Shop基准测试验证了这些考量,并评估了包括阈值基准、控制论、学习基准、黑盒优化和依赖感知等多样化的自动扩缩策略。我们的发现表明,若忽视关键生命周期问题,自动扩缩器的性能将受到影响,而解决这些问题则可实现更稳定和更高效的扩缩。这些结果凸显了生命周期感知工程的重要性,以发挥微服务系统自动扩缩的全部潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.02585,
  title  = {Key Considerations for Auto-Scaling: Lessons from Benchmark Microservices},
  author = {Majid Dashtbani and Ladan Tahvildari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.02585},
  year   = {2025}
}