本發(fā)明涉及云計(jì)算，特別是涉及一種在faas(function?as?a?service)架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)websocket長連接狀態(tài)保持的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著云計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，serverless架構(gòu)因其按需付費(fèi)、免運(yùn)維等優(yōu)勢在云計(jì)算領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。其中，faas(functionas?a?service)作為serverless架構(gòu)的核心組件，通過提供函數(shù)級別的計(jì)算資源，使開發(fā)者能夠?qū)Ｗ⒂跇I(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn)而無需關(guān)注基礎(chǔ)設(shè)施管理。在實(shí)時(shí)通信、在線游戲、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域，基于websocket的長連接通信在faas架構(gòu)中具有重要應(yīng)用。

2、目前，在faas架構(gòu)中實(shí)現(xiàn)websocket長連接主要采用兩種技術(shù)方案：一種是直接使用faas實(shí)例維持websocket連接，通過持續(xù)運(yùn)行函數(shù)實(shí)例來保持連接狀態(tài)；另一種是在api網(wǎng)關(guān)層維護(hù)websocket連接，由網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)連接管理，faas實(shí)例僅在需要處理業(yè)務(wù)邏輯時(shí)才會被調(diào)用。這兩種方案都試圖在保持連接可靠性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)資源的高效利用。

3、然而，這些方案都存在明顯的局限性。直接使用faas實(shí)例維持連接的方案會導(dǎo)致計(jì)算資源持續(xù)占用，由于faas按照資源使用時(shí)長計(jì)費(fèi)，這種方式會產(chǎn)生較高的運(yùn)營成本。而通過api網(wǎng)關(guān)管理連接的方案雖然解決了資源占用的問題，但當(dāng)websocket連接需要訪問之前的會話狀態(tài)時(shí)，由于faas實(shí)例可能已經(jīng)被釋放或被分配給其他任務(wù)，會導(dǎo)致會話狀態(tài)的丟失，影響應(yīng)用的正常運(yùn)行。

4、為解決上述問題，業(yè)界嘗試通過引入額外的狀態(tài)存儲服務(wù)來保存會話信息，或者通過預(yù)留實(shí)例池來確保連接的可靠性。但這些改進(jìn)方案要么增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和維護(hù)成本，要么偏離了faas按需伸縮、按量付費(fèi)的設(shè)計(jì)初衷。此外，這些方案在處理大量并發(fā)連接時(shí)，還面臨著性能和擴(kuò)展性的挑戰(zhàn)。

5、因此，如何在faas架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效的websocket長連接管理，既能保證連接的可靠性和狀態(tài)一致性，又能充分發(fā)揮faas按需伸縮的優(yōu)勢，已成為當(dāng)前云計(jì)算領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)難題。開發(fā)一種能夠平衡資源利用效率與連接可靠性的解決方案具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的是解決faas架構(gòu)下websocket長連接狀態(tài)保持的問題，特別是解決現(xiàn)有技術(shù)中要么產(chǎn)生過高運(yùn)營成本，要么導(dǎo)致會話狀態(tài)丟失的技術(shù)缺陷。此外，本發(fā)明還旨在實(shí)現(xiàn)faas實(shí)例資源的高效利用，在保證websocket連接可靠性的同時(shí)，最大程度地發(fā)揮faas按需伸縮的優(yōu)勢。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于連接狀態(tài)感知的faas實(shí)例狀態(tài)保持方法，其核心是在api網(wǎng)關(guān)中設(shè)置連接狀態(tài)感知模塊，通過維護(hù)websocket連接的客戶端標(biāo)識與faas實(shí)例的映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)連接狀態(tài)的動態(tài)管理和請求的精確路由。在一些實(shí)施例中，該方法還包括基于時(shí)間窗口的連接活躍度檢測機(jī)制，用于優(yōu)化實(shí)例資源的使用效率。

3、具體地，本發(fā)明在api網(wǎng)關(guān)中設(shè)置連接狀態(tài)感知模塊，該模塊負(fù)責(zé)維護(hù)websocket連接的客戶端標(biāo)識與faas實(shí)例之間的映射關(guān)系，確保請求能夠準(zhǔn)確路由到指定的實(shí)例。

4、進(jìn)一步地，本發(fā)明通過狀態(tài)檢測模塊監(jiān)控指定時(shí)間窗口內(nèi)websocket連接的數(shù)據(jù)包傳輸情況，當(dāng)檢測到數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)將連接標(biāo)記為活躍狀態(tài)，反之標(biāo)記為空閑狀態(tài)。

5、優(yōu)選地，本發(fā)明基于連接的數(shù)據(jù)交互狀態(tài)動態(tài)確定faas實(shí)例的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)連接處于活躍狀態(tài)時(shí)維持實(shí)例運(yùn)行，空閑狀態(tài)時(shí)允許實(shí)例釋放資源。

6、特別地，本發(fā)明為每個websocket連接分配唯一的客戶端標(biāo)識，并實(shí)時(shí)記錄和更新客戶端標(biāo)識與處理該連接的faas實(shí)例之間的對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)faas實(shí)例狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)會自動更新相應(yīng)的映射關(guān)系，確保連接管理的準(zhǔn)確性和可靠性。

7、可選地，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了連接狀態(tài)的持久化存儲機(jī)制，在實(shí)例釋放前保存狀態(tài)信息，需要時(shí)可以從存儲中恢復(fù)連接狀態(tài)。

8、在某些實(shí)施例中，本發(fā)明設(shè)置了連接活躍度閾值，當(dāng)連接活躍度低于閾值時(shí)觸發(fā)實(shí)例資源釋放機(jī)制。

9、另外，本發(fā)明還可以基于歷史連接活躍模式動態(tài)調(diào)整監(jiān)控時(shí)間窗口的大小，提高狀態(tài)檢測的準(zhǔn)確性和效率。

10、在其他實(shí)施例中，本發(fā)明通過請求路由模塊解析請求中的客戶端標(biāo)識，并根據(jù)映射關(guān)系將請求精確轉(zhuǎn)發(fā)至目標(biāo)faas實(shí)例，確保請求的準(zhǔn)確路由和處理。

11、在一個優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明通過連接狀態(tài)感知模塊、狀態(tài)檢測模塊、實(shí)例管理模塊和請求路由模塊的協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)了websocket連接狀態(tài)的可靠保持和高效管理。此外，通過狀態(tài)持久化模塊和狀態(tài)恢復(fù)模塊的配合，進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性和容錯能力。

12、通過采用上述方案，本發(fā)明具有以下有益效果：

13、1.實(shí)現(xiàn)了faas架構(gòu)下websocket長連接的可靠狀態(tài)保持；

14、2.顯著降低了運(yùn)營成本，避免了實(shí)例資源的持續(xù)占用；

15、3.保證了會話狀態(tài)的連續(xù)性，解決了狀態(tài)丟失的問題；

16、4.提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和資源利用效率；

17、5.簡化了開發(fā)和維護(hù)流程，降低了系統(tǒng)復(fù)雜度。

18、綜上所述，本發(fā)明提供了一種兼顧資源效率與連接可靠性的技術(shù)方案，有效解決了faas架構(gòu)下websocket長連接管理的技術(shù)難題，具有重要的實(shí)用價(jià)值。

技術(shù)特征：

1.一種基于連接狀態(tài)感知的faas實(shí)例狀態(tài)保持方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測websocket連接的數(shù)據(jù)交互狀態(tài)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于數(shù)據(jù)交互狀態(tài)確定faas實(shí)例的運(yùn)行狀態(tài)包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述維護(hù)websocket連接的客戶端標(biāo)識與faas實(shí)例的映射關(guān)系包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將websocket請求路由至指定的faas實(shí)例包括：

9.一種基于連接狀態(tài)感知的faas實(shí)例狀態(tài)保持系統(tǒng)，其特征在于，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種基于連接狀態(tài)感知的FaaS實(shí)例狀態(tài)保持方法，用于解決FaaS架構(gòu)中WebSocket長連接的狀態(tài)維護(hù)問題。針對現(xiàn)有技術(shù)中直接使用FaaS支持長連接導(dǎo)致成本過高，或通過網(wǎng)關(guān)代理導(dǎo)致會話狀態(tài)丟失的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提出了一種新的技術(shù)方案：通過在API網(wǎng)關(guān)層設(shè)置連接狀態(tài)感知模塊，建立客戶端標(biāo)識與FaaS實(shí)例的映射關(guān)系；當(dāng)檢測到WebSocket連接活躍時(shí)，確保相關(guān)請求被路由到指定的FaaS實(shí)例并維持其運(yùn)行狀態(tài)；在連接空閑時(shí)釋放實(shí)例資源。該方案在API網(wǎng)關(guān)與FaaS實(shí)例之間構(gòu)建了會話狀態(tài)同步機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了長連接會話狀態(tài)的可靠保持。本發(fā)明的有益效果在于：既保證了WebSocket連接的會話連續(xù)性，又避免了FaaS實(shí)例的持續(xù)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了資源使用效率與連接可靠性的最優(yōu)平衡。

技術(shù)研發(fā)人員：請求不公布姓名
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳順馳電子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8