物联网是国家战略性新兴产业,支撑智慧城市、工业控制、智能制造等领域,物联网应用多样化、灵活性、扩展性等使得微服务提供模式成为其应用开发的支撑技术。节点资源有限、网络异构互联、服务性能差异等特点导致支持物联网应用的微服务链构造动态变化,应用缺乏质量保障,故障诊断和微服务链选择是提高物联网应用可靠性的重要手段。本文研究物联网场景下基于微服务调用链的选择与故障诊断方法,快速定位应用故障,保障物联网应用稳定运行,具体研究内容如下:针对物联网下组合服务复杂性导致应用故障诊断困难的问题,融合故障注入技术与调用链比较方法,提出面向微服务组合的应用故障诊断框架。针对基于微服务的物联网应用中多实例、配置、异步、物联网设备四种常见类型故障,设计组合应用产生故障时运行环境和内部状态信息采集方法,在此基础上,提出一种树形结构的微服务调用链表示方法,实现应用运行状态的准确描述;提出一种基于多维有序序列的微服务调用树相似度测量方法,检测应用的故障类型和位置。实验表明:该方法对故障类型和位置判断的准确率达到90%以上,能够实现物联网应用常见故障的准确定位和判断。针对物联网微服务链选择时缺乏质量预测和节点能耗的问题,结合应用-微服务-设备三层模型及微服务链质量属性多样、动态多变的特点,定义微服务链选择的表示方法,设计微服务链多维质量属性的比较方法;提出基于多元线性回归的微服务链响应时间的预测方法,实现微服务质量的实时分析;考虑微服务链的实时质量需求,提出一种两阶段基于相对优势的微服务链选择方法,减少物联网设备能耗。实验表明与质量属性最优的微服务链选择方法相比,在不影响应用质量的前提下,将微服务链的平均生命周期延长56%,物联网设备平均能耗减少49%。基于上述研究技术和方法,以课题组研发的物联网服务共享管理平台为基础平台,以智能锁管理应用为例,测试故障诊断与微服务链选择方法的可用性及可行性,结果表明本文提出的方法能快速检测应用的故障类型和位置,并在恢复故障应用时选择符合用户需求且能耗低的微服务链,提高物联网应用的可靠性。