Proposing a Dynamic Executive Microservices Architecture Model for AI Systems
本文针对微服务架构中组件编排这一分布式系统核心挑战，提出一种基于BPMN工作流引擎的动态执行微服务架构模型，使系统无需修改平台基础设施即可在运行时创建、跟踪和修改复合微服务，从而维持并提升软件质量。
2023-08-10 cs.DC cs.SE
CAPODAZ: A Containerised Authorisation and Policy-driven Architecture using Microservices
微服务架构方法对于敏捷应用程序的开发和复杂解决方案的交付具有重要的好处。然而，为了以可验证和无状态的方式在服务之间传递信息和共享数据，需要启用适当的访问控制方法和授权。在本文中，我们研究了在使用混合基于云的基础设施和物联网（IoT）服务的真实世界机器对机器（M2M）场景中使用独立细粒度微服务的策略驱动授权。我们还对促进所涉及实体之间的消息交换的认证流进行了建模，并使用微服务范式提出了一个容器化的授权和策略驱动架构（CAPODAZ）。所提出的架构实现了基于策略的管理框架，并集成了正在进行的关于云物联网智能交通服务的工作。为了进行深入的定量评估，我们处理了用户群体的多种分布，并针对其他类似的微服务评估了所提出的架构。基于实验数据的数值结果表明，在延迟，吞吐量和成功的请求方面存在显着的性能优势。
2020-04-30 cs.CR cs.DC cs.NI
A Decentralized Microservice Scheduling Approach Using Service Mesh in Cloud-Edge Systems
针对云边微服务集中式调度的延迟与容错瓶颈，提出利用服务网格sidecar代理作为去中心化原位调度器，通过嵌入轻量级自主调度逻辑实现本地决策，为大规模云原生环境提供低延迟、高可扩展的系统级架构方向及初步证据。
2025-10-13 cs.DC
Network Centrality as a New Perspective on Microservice Architecture
本研究通过分析24个开源项目的53个微服务，探索网络中心性度量在微服务架构质量评估和反模式检测中的潜力，发现其与传统软件度量相关性弱，提供了新视角。
2025-01-23 cs.DC cs.DM cs.SE
The OpenDC Microservice Simulator: Design, Implementation, and Experimentation
本文设计并实现基于参考架构的 OpenDC 微服务模拟器，利用统计模型生成工作负载，支持并发、请求深度及多种调度策略，并通过实验验证其评估能力。
2023-04-26 cs.DC cs.SE
An Open-Source Benchmark Suite for Cloud and IoT Microservices
云服务最近开始经历从单片应用程序到数百个松散耦合的微服务的重大转变。微服务从根本上改变了当前云系统设计的许多假设，并在优化服务质量（QoS）和利用率时带来了机遇和挑战。在本文中，我们将探讨微服务在云系统堆栈中的影响。我们首先介绍DeathStarBench，这是一个新颖的开源基准套件，使用微服务构建，代表了大型端到端服务，模块化和可扩展。DeathStarBench包括一个社交网络、一个媒体服务、一个电子商务网站、一个银行系统和一个用于协调控制无人机群的物联网应用程序。然后，我们使用DeathStarBench来研究微服务的架构特征，它们在网络和操作系统中的含义，它们在集群管理方面的挑战，以及它们在应用程序设计和编程框架方面的权衡。最后，我们探讨了微服务在数百个用户的实际部署中的规模效应，并强调了它们对性能可预测性带来的压力。
2019-05-27 cs.DC
Joining Jolie to Docker - Orchestration of Microservices on a Containers-as-a-Service Layer
云计算正在稳步增长，随着IaaS供应商开始提供按需付费的计费策略，实现尽可能多的弹性，避免过度配置（这将意味着更高的成本）至关重要。在本文中，我们简要分析了PaaSSOA的编排特征，PaaSSOA是一种已经为Jolie微服务实现的拟议架构，Kubernetes是Docker的各种编排插件之一;然后，我们概述了两种方法的相似性和差异，就其各自的应用领域而言。此外，我们还研究了实现这两种技术联合的一些想法，提出了Docker容器即服务层上Jolie微服务的架构组合。
2017-09-17 cs.DC cs.SE
Migrating to Cloud-Native Architectures Using Microservices: An Experience Report
近年来，迁移到云一直是工业界和学术界的热门话题。尽管云提供了许多好处，例如高可用性和可扩展性，但大多数内部部署应用程序架构还没有准备好充分利用这种环境的好处，并且使它们适应这种环境是一项重要的任务。微服务最近作为云原生的新颖架构风格出现。这些云原生架构可以促进迁移本地架构，以充分受益于云环境，因为非功能属性，如可扩展性，是这种风格所固有的。现有的云迁移方法大多没有将云原生架构视为其一等公民。因此，最终产品可能无法满足迁移的主要驱动因素。在本文中，我们打算报告我们在一个正在进行的项目中学到的经验和教训，该项目将单片内部部署软件架构迁移到微服务。我们得出的结论是，微服务不是一个适合所有人的解决方案，因为它给系统带来了新的复杂性，在采用这种风格之前，应该考虑许多因素，例如分布复杂性。但是，如果在可伸缩性和可用性方面需要高度灵活性的环境中采用，它可以提供其承诺的好处。
2015-07-29 cs.DC cs.SE
Smart HPA: A Resource-Efficient Horizontal Pod Auto-scaler for Microservice Architectures
针对微服务架构中现有 HPA 在资源受限环境下表现不佳的问题，提出 Smart HPA，采用结合集中式与去中心化优势的分层架构及资源高效启发式方法，实现微服务间资源交换与有效自动扩缩容，显著优于 Kubernetes 基线 HPA。
2024-02-27 cs.DC cs.SY eess.SY
Autothrottle: A Practical Bi-Level Approach to Resource Management for SLO-Targeted Microservices
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Microsoft Research（微软研究院）
针对微服务架构下兼顾用户体验与资源效率的难题，提出双层资源管理框架Autothrottle，通过学习型全局控制器设定CPU节流目标、启发式单服务控制器执行，实现显著CPU节省。
2024-04-14 cs.DC cs.LG
CausIL: Causal Graph for Instance Level Microservice Data
基于人工智能的监控由于其规模而对基于云的服务至关重要。基于AI的监控的一种常见方法是检测服务组件之间的因果关系并构建因果图。域信息的可用性使得云系统更适合这种因果检测方法。然而，在现代云系统中，自动缩放器动态地更改微服务实例的数量，负载均衡器管理每个实例上的负载。这对现成的因果结构检测技术提出了挑战，因为它们既不包含系统架构域信息，也不提供跨不同数量的服务实例对分布式计算进行建模的方法。为了解决这个问题，我们开发了CausIL，它检测服务指标之间的因果结构，通过考虑计算分布在动态实例，并结合来自系统架构的领域知识。对于云系统中的应用，CausIL使用性能指标中的特定实例变化来估计因果图，将服务的多个实例建模为独立的，有条件的系统假设。模拟研究表明，CausIL通过将图估计精度提高约25%（由结构汉明距离测量），而真实世界的数据集证明了CausIL在部署设置中的适用性，从而超过基线。
2023-03-19 cs.DC
Towards Secure Management of Edge-Cloud IoT Microservices using Policy as Code
本文针对边缘-云多域环境中物联网微服务管理缺乏细粒度安全控制的问题，提出基于策略即代码的架构框架，利用控制平面动态配置云原生技术执行安全策略，并通过原型验证其有效性。
2024-06-28 cs.CR cs.DC cs.SE
AdaptiFlow: An Extensible Framework for Event-Driven Autonomy in Cloud Microservices
Univ. Lille, CNRS, Inria, Centrale Lille, UMR 9189 CRIStAL（里尔大学、法国国家科学研究中心、法国国家信息与自动化研究所、中央理工学院，CRIStAL联合实验室）
AdaptiFlow通过事件驱动和规则机制，为云微服务提供自我适应能力，实现去中心化的自主性，提升系统鲁棒性。
2025-12-29 cs.DC cs.SE
IoT Architectural Framework: Connection and Integration Framework for IoT Systems
随着物联网（IoT）的普及，人们对架构设计和自适应框架越来越感兴趣，以促进异构IoT设备和IoT系统之间的连接。物联网中最受欢迎的软件架构是面向服务的架构（SOA），其目的是提供一个松散耦合的系统，以利用中间件层的物联网服务的使用和重用，从而最大限度地减少系统集成问题。然而，尽管SOA提供了灵活性，但在物联网系统中集成、扩展和确保弹性的挑战仍然存在。物联网系统集成不良的主要原因之一是缺乏智能的连接感知框架来支持物联网系统中的交互。本文回顾了现有的集成物联网设备的架构框架，并确定了需要进一步研究改进的关键领域。本文最后提出了一种基于微服务的可能解决方案。所提出的物联网集成框架受益于智能API层，该API层采用外部服务组装器、服务审计器、服务监视器和服务路由器组件来协调架构内的服务发布、订阅、解耦和服务组合。
2018-02-06 cs.CY cs.DC cs.SE
Novel Architecture for Distributed Travel Data Integration and Service Provision Using Microservices
BGMEA University of Fashion & Technology（BGMEA时尚科技大学）；Jahangirnagar University（贾汉吉尔纳加尔大学）
本研究提出一种整合Redis、Kafka等技术的微服务架构，用于提升航空预订系统的灵活性与性能，在数据一致性、延迟、吞吐量等多指标上表现优异，可支撑高需求场景下的高效运行。
2024-10-31 cs.CE cs.CL cs.DC
Exploring Micro Frontends: A Case Study Application in E-Commerce
本研究通过案例调查和手工艺品市场实践，探讨微前端架构的适用条件，发现其虽成功但非必需，单体绞杀和微服务采用使其成为便捷选择。
2025-07-06 cs.DC cs.SE
kube-volttron: Rearchitecting the VOLTTRON Building Energy Management System for Cloud Native Deployment
管理建筑环境的能源消耗是灵活负荷和脱碳的重要来源，使建筑管理者和公用事业公司能够安排消耗，以避免昂贵的需求费用和电网发电碳排放最高的高峰时间。建筑物能源管理的一个关键技术组成部分是建筑物能源管理系统。Eclipse VOLTTRON是一个支持建筑能源管理的传统软件平台。它是为美国能源部（DOE）在太平洋西北国家实验室（PNNL）开发的，用Python编写，基于单片构建-配置-运行-就地系统架构，早于云原生架构概念。然而，软件架构是组件化的，可以预期模块化容器化应用程序，软件代理处理数据存储，Web访问以及通过特定的物联网协议（如BACnet和Modbus）与物联网设备通信等功能。代理之间通过消息总线进行通信。本文描述了一个概念验证原型，将VOLTTRON重新架构为适合在Kubernetes云原生容器编排平台上部署的微服务集合。代理被打包在可再分发的容器中，这些容器执行特定的功能，并且可以在部署时进行配置。部署架构由单个Kubernetes集群组成，其中包含一个中央节点，名义上位于基于云的虚拟机中，其中包含数据库代理的微服务（称为“历史记录器”）和用于服务运行的网站代理，以及在建筑物中的站点上运行的网关节点，其中包含IoT协议特定代理的微服务处理去往和来自设备的控制和数据汇集，并将信息传回中央节点。
2023-02-27 cs.CY cs.DC cs.SE
Software-Defined Multi-Cloud Computing: A Vision, Architectural Elements, and Future Directions
云计算在过去十年中已经出现，以实现基于实用程序的计算资源管理，而无需购买硬件设备。云提供商在不同的位置运行多个数据中心，以管理和为客户提供云资源。最近，软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）的引入在云中打开了更多的机会，这使得能够在云数据中心中动态和自主地配置和供应资源。本文提出了可编程网络云的架构框架和原则，托管SDN和NFV的地理分布的多云计算环境。成本和SLA感知的资源配置和调度，最大限度地减少运营成本，而不违反协商的SLA的调查和讨论的技术自主和及时的VNF组成，部署和管理跨多个云。我们还讨论了使用分析和监控技术创建用于VNF性能优化的自动扩展解决方案的开放挑战和方向，用于可扩展流量和部署管理的SDN控制器算法。仿真平台和概念验证原型的初步评估结果。
2018-05-28 cs.DC
A Cloud-Native Architecture for Human-in-Control LLM-Assisted OpenSearch in Investigative Settings
AI Research Unit of the State Police of Schleswig-Holstein（石勒苏益格-荷尔斯泰因州警察AI研究部）；Faculty of Computer Science and Electrical Engineering Kiel University of Applied Sciences（基尔应用科技大学计算机科学与电气工程学院）
本文提出一种云原生微服务架构，用于在私有云环境中处理复杂犯罪调查中的非结构化证据和语言与技术搜索逻辑间的语义鸿沟，通过整合大语言模型实现自然语言查询到OpenSearch领域特定语言的转换，结合BM25和语义向量嵌入进行混合检索，建立系统基础架构以支持未来评估。
2026-04-22 cs.DC
Towards Sustainable Computing: Exploring Energy Consumption Efficiency of Alternative Configurations and Workloads in an Open Source Messaging System
针对大规模计算基础设施能耗问题，本文对开源消息框架RabbitMQ开展不同工作负载、配置及架构的能耗基准测试，发现架构选择最多可降31%功耗，并公开数据集助力相关研究。
2025-06-12 cs.DC cs.SY eess.SY
