云計(jì)算環(huán)境下基于SLA的多服務(wù)應(yīng)用的資源分配機(jī)制的研究.pdf

1、云中聚集了大量的資源和服務(wù)，可以供租戶選擇和使用。租戶可以利用云中已有的服務(wù)，根據(jù)服務(wù)的定制規(guī)則和自己的需求，將其組合成新的應(yīng)用。這些應(yīng)用通常被稱作多服務(wù)應(yīng)用，構(gòu)成應(yīng)用程序的每個(gè)服務(wù)都封裝和實(shí)現(xiàn)了特定的業(yè)務(wù)功能，多個(gè)服務(wù)相互協(xié)作以完成租戶所需要的業(yè)務(wù)邏輯，是云環(huán)境下的一種常見的應(yīng)用。
　　 租戶定制應(yīng)用的同時(shí)，可以為自己的應(yīng)用指定性能要求，尤其是對(duì)應(yīng)用的響應(yīng)時(shí)間的要求，這些性能需求以SLA協(xié)議的形式一起提交給系統(tǒng)。租戶不需要關(guān)心

2、自己的應(yīng)用的部署和發(fā)布問題，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)為其實(shí)現(xiàn)資源分配和服務(wù)部署，而租戶只需要為其性能需求支付費(fèi)用。
　　 多服務(wù)應(yīng)用的資源分配有著相當(dāng)大的難度和挑戰(zhàn)。一方面，應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)，每個(gè)服務(wù)都有不同的工作負(fù)載，其對(duì)資源的需求各不相同，比單服務(wù)應(yīng)用的資源分配要復(fù)雜得多。而且SLA協(xié)議約束的是整個(gè)應(yīng)用的性能表現(xiàn)，并沒有具體到單個(gè)服務(wù)上，因此只有所有服務(wù)的資源需求都能得到妥善考慮和處理，才能保證應(yīng)用的整體性能不會(huì)出現(xiàn)問題。
　　 另

3、一方面，運(yùn)行中的應(yīng)用程序，其性能都會(huì)受到在線用戶請(qǐng)求的影響，用戶請(qǐng)求量的振蕩變化會(huì)給租戶應(yīng)用帶來(lái)變化莫測(cè)的系統(tǒng)負(fù)載。系統(tǒng)負(fù)載的波動(dòng)性使得資源分配面臨著諸多挑戰(zhàn)。效率低下的資源分配方法通常會(huì)導(dǎo)致兩類主要問題，即資源分配過(guò)低和資源分配過(guò)高。由于負(fù)載的不確定性，分配給應(yīng)用程序的資源量可能無(wú)法滿足租戶應(yīng)用的性能需求，這被稱之為資源過(guò)低分配問題。雖然分配更多的資源可以滿足訪問高峰期的負(fù)載處理，但這會(huì)造成資源浪費(fèi)，即會(huì)產(chǎn)生資源過(guò)高分配的問題。運(yùn)行時(shí)

4、的資源分配策略可以有效地控制資源過(guò)低分配和過(guò)高分配的問題，據(jù)租戶應(yīng)用的負(fù)載變化自適應(yīng)地進(jìn)行資源分配，既能滿足既定的性能需求，又能最大限度的提高資源利用率。
　　 本文主要針對(duì)云中多服務(wù)應(yīng)用資源分配所出現(xiàn)的上述問題，從服務(wù)提供商的角度出發(fā)，以滿足用戶的SLA性能需求和最大化資源收益為主要目標(biāo)，根據(jù)兩種不同的SLA收益模型的定義分別提出了兩種不同的資源分配機(jī)制。本文的主要工作包括:
　　 (1)提出了資源分配的環(huán)路反饋模型，

5、作為實(shí)施資源分配的基本框架，該模型可以對(duì)運(yùn)行中的服務(wù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和跟蹤，記錄服務(wù)運(yùn)行時(shí)的信息，一旦性能出現(xiàn)問題即可對(duì)其使用的資源進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。
　　 (2)提出了一種基于排隊(duì)理論的資源分配機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)一種簡(jiǎn)單的SLA收益模型。該收益模型下，用戶請(qǐng)求的總體性能受到SLA的限制和約束，不能超出協(xié)定的閾值。我們?cè)O(shè)計(jì)的分配機(jī)制可以較好地適應(yīng)這一收益模型，據(jù)服務(wù)總體的性能表現(xiàn)，動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)服務(wù)的資源使用情況，盡量用最少的資源滿足SLA規(guī)定