面向PaaS平臺(tái)的應(yīng)用優(yōu)化部署研究.pdf

1、云計(jì)算利用虛擬化技術(shù)將資源池化，為用戶提供按需付用的虛擬資源。云計(jì)算具有面向服務(wù)、動(dòng)態(tài)和分布式等特點(diǎn)，在為用戶提供彈性高可用的服務(wù)的同時(shí)簡(jiǎn)化計(jì)算資源管理模式。云計(jì)算提供者的主要任務(wù)是在保證服務(wù)質(zhì)量SLA(Service Level Agreement)的前提下，提高系統(tǒng)資源利用率、減少能耗和運(yùn)維成本。目前資源管理機(jī)制主要集中在IaaS層，較少考慮平臺(tái)上的應(yīng)用特征。同時(shí)，PaaS平臺(tái)上的web應(yīng)用通常由不同人員開發(fā)和部署，對(duì)CPU、內(nèi)存等

2、資源的使用情況差異較大，優(yōu)化部署時(shí)需要考慮多個(gè)SLA指標(biāo)。而現(xiàn)有云環(huán)境下的應(yīng)用部署策略大多參考相關(guān)領(lǐng)域優(yōu)化調(diào)度算法，一般只保證某一指標(biāo)。應(yīng)用還面臨資源訪問量突增的情況，需要根據(jù)應(yīng)用資源消耗及時(shí)調(diào)整應(yīng)用部署方案。如何在保證多個(gè)SLA指標(biāo)的情況下盡量減少資源消耗，同時(shí)對(duì)應(yīng)用資源消耗變化做出及時(shí)響應(yīng)，是本文研究的重點(diǎn)。
　　本文立足于中小型私有PaaS平臺(tái)，將應(yīng)用層的資源消耗特征作為虛擬機(jī)資源優(yōu)化部署的參考，提出一個(gè)基于評(píng)分機(jī)制的可擴(kuò)展

3、優(yōu)化部署框架。本文通過對(duì)應(yīng)用一段時(shí)間的實(shí)時(shí)監(jiān)控獲取其資源消耗特征，利用資源消耗特征研究預(yù)測(cè)算法和虛擬機(jī)優(yōu)化部署調(diào)度算法。對(duì)不同的預(yù)測(cè)算法，應(yīng)用滑動(dòng)窗口機(jī)制來優(yōu)化算法預(yù)測(cè)精度。在評(píng)分不滿足用戶期望時(shí)，選擇調(diào)度算法執(zhí)行應(yīng)用的遷移或虛擬機(jī)的合并操作。該框架可擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)多種調(diào)度算法和資源預(yù)測(cè)算法，不僅可以實(shí)現(xiàn)不同調(diào)度算法和預(yù)測(cè)算法間的搭配使用，而且可根據(jù)歷史調(diào)度方案執(zhí)行反饋情況來進(jìn)行自適應(yīng)的下一次部署方案選擇。與此同時(shí)，考慮了應(yīng)用的多種資源消耗指

4、標(biāo)。
　　在研究開源PaaS平臺(tái)Cloudify的應(yīng)用編排、基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)監(jiān)控特征的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)一個(gè)應(yīng)用優(yōu)化部署工具。工具基于Cloudify實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)評(píng)價(jià)模塊、預(yù)測(cè)模塊和調(diào)度模塊，并實(shí)現(xiàn)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)算法、基于線性回歸的預(yù)測(cè)算法、基于層次分析的資源優(yōu)化部署算法以及基于分類特征的資源部署算法。本文采用云平臺(tái)上的真實(shí)Web訪問日志作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集，分別對(duì)兩種預(yù)測(cè)算法進(jìn)行了對(duì)比，對(duì)滑動(dòng)窗口增強(qiáng)預(yù)測(cè)精度的有效性進(jìn)