COMPARATIVE ANALYSIS OF SEQUENCE-BASED AND GRAPH-BASED DEEP LEARNING FOR ANOMALY DETECTION IN MICROSERVICE TRACES
DOI:
https://doi.org/10.26577/jpcsit4220265Ключевые слова:
microservice architecture, anomaly detection, graph neural networks, LSTM, distributed tracing, deep learning, observabilityАннотация
Переход от монолитных к микросервисным архитектурам значительно увеличил сложность мониторинга системы. Распределенная трассировка стала важным инструментом для мониторинга межсервисных взаимодействий, однако традиционные методы обнаружения аномалий часто не способны выявить сложные структурные взаимосвязи, присущие этим системам. В этой статье представлен всесторонний сравнительный анализ подходов к машинному обучению на основе последовательностей, в частности, сетей долговременной кратковременной памяти (LSTM), с методами глубокого обучения на основе графов, такими как графовые нейронные сети (GNN), для обнаружения аномалий в трассировках микросервисов. Мы оцениваем эти парадигмы по трем критически важным параметрам: структурная осведомленность, точность обнаружения и вычислительная эффективность. Наш анализ, основанный на современных фреймворках, включая DeepTraLog и TraceVAE, демонстрирует, что модели на основе графов обеспечивают более высокую структурную точность и достигают более высоких показателей точности-полноты, сохраняя при этом масштабируемость для многомерных телеметрических данных. Результаты показывают, что подходы на основе GNN достигают показателей F1-меры до 0,954, значительно превосходя альтернативные подходы на основе последовательностей, которые обычно достигают показателей F1-меры около 0,741. Эти результаты имеют важное значение для проектирования платформ мониторинга следующего поколения для облачных приложений.





