战场或救灾环境中面临着大量的数据处理任务,而传统的云计算平台距离用户过远,且网络连接不稳定,难以满足实时任务需求。联邦云是一种新兴的云计算模型,可以纳管多个分布式集群,为用户就近提供服务,并且集群规模可根据需求动态调整。微服务架构具有松耦合、易扩展、轻量级等特点,更适合作为资源匮乏环境下的服务部署方式。但是由于联邦云复杂多变的动态环境以及微服务应用多服务协作的特点,云服务面临着严重的故障风险。现有云平台的主要采用服务冗余部署,或根据服务负载弹性伸缩来避免服务故障,没有考虑微服务之间的依赖关系以及联邦集群的动态性,存在服务抖动,故障处理不及时的情况,无法保障联邦云中微服务应用的可靠性。本文旨在研究如何避免联邦云环境中的微服务频繁故障,提供高可靠的微服务应用。首先,在服务部署阶段,本文综合考虑节点以及子云对服务的影响,设计了一个二级可靠性评估模型,并提出了一种可靠的冗余服务放置方法,该方法把服务放置问题定义为图节点映射问题,根据节点可靠性和服务容错性搜索高生存率的服务放置策略。其次,在服务运行阶段,本文提出了一种基于MAPE-K控制模型的微服务动态调整框架,定期采集服务运行数据,提前捕获异常服务进行调整。该框架采用了一种基于动态窗口的弹性伸缩方法,通过快扩展、缓收缩的调整策略提升服务面对变化流量时的稳定性。同时考虑到不同子云之间网络延迟的差异性以及微服务的交互需求,此框架设计了一种基于亲和度的服务迁移策略,将依赖性强的服务部署在相近位置,减少服务之间的访问延迟。最后,本文实现了一个联邦云平台系统,添加故障避免模块,并进行系统功能和方法测试。实验结果表明,本文提出的方法可以有效避免微服务故障,提高微服务应用的可靠性。