一種基于日志的通訊開銷預測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及計算機網(wǎng)絡領(lǐng)域，主要利用了圖論中的生成樹和聚類方法，尤其涉及 一種基于日志的通訊開銷預測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著互聯(lián)網(wǎng)和Web Service的發(fā)展，越來越多的企業(yè)和組織使用 SOA(Service_oriented Architecture)框架構(gòu)建復雜的信息化系統(tǒng)。其基本思路是利用 Web Service可組合的特性，將小粒度Web Service(簡稱原子服務）通過一定的控制結(jié)構(gòu) (順序、分支、循環(huán)和并行）組合成一個大粒度的Web Service (簡稱組合服務）以實現(xiàn)一 個復雜的功能。組合服務的執(zhí)行是通過逐一調(diào)用原子服務完成的。在這個框架中，組合服 務的性能指標，即Q〇S(Quality of Service)，包括價格，信譽等等，往往是決定了組合服務 是否能很好地完成指定功能的重要依據(jù)。因此在構(gòu)建組合服務之前需要對QoS做一定的預 測，對照預測的結(jié)果與功能需求，以修訂組合方案。
[0003] 作為一個重要的QoS指標，通信開銷指的是組合服務中調(diào)用原子服務時傳輸數(shù)據(jù) 所消耗的時間。為了預測通信開銷，需要對原子服務之間的網(wǎng)絡傳輸速度進行預測，然而， 這種預測卻非常困難，由于以下兩個原因：一方面，網(wǎng)絡運營商和網(wǎng)絡管理員通過帶寬控制 網(wǎng)絡傳輸速度，但是帶寬是理想值，實際網(wǎng)絡中，由于擁塞等原因，傳輸速度往往難以確定。 另一方面，不同的原子服務可能分布在不同的網(wǎng)絡運營商的服務器上，而不同運營商采用 橋接等技術(shù)，使得這些服務器之間的傳輸速度難以確定。
[0004] 因此任意兩臺服務器之間的通信開銷是難以確定的，但是在大部分的網(wǎng)絡應用 中，需要跨越多個服務器傳輸數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ砰_銷如果能夠預測，就能保證整個 網(wǎng)絡應用的性能。因此網(wǎng)絡通信開銷的預測是亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種基于日志的通訊開銷預測方法。
[0006] 為了解決上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0007] -種基于日志的通訊開銷預測方法，包括如下步驟：
[0008] 11)從服務器提取日志，抽取傳輸速度；一條服務器日志記錄為一個四元組（a，d， u，s)，其中a表示該條日志的類型，包括接受數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)；d表示數(shù)據(jù)量，單位是Byte ; u是這條日志發(fā)送的對象服務器的網(wǎng)絡地址，包含ip和端口號；s是這條日志的unix時間 戳，產(chǎn)生這條日志的服務器的網(wǎng)絡位置用V表示，所述網(wǎng)絡位置V也包含ip和端口號；如果 M 5P s d表示數(shù)據(jù)傳輸開始和結(jié)束的時間戳，則從V到u的網(wǎng)絡傳輸速度B (v，u)由式子（1) 得出
【主權(quán)項】
1. 一種基于日志的通訊開銷預測方法，其特征在于，包括如下步驟： 11) 從服務器提取日志，抽取傳輸速度；一條服務器日志記錄為一個四元組（a，d，u， s)，其中a表示該條日志的類型，包括接受數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)；d表示數(shù)據(jù)量，單位是Byte;u 是這條日志發(fā)送的對象服務器的網(wǎng)絡地址，包含ip和端口號；s是這條日志的unix時間 戳，產(chǎn)生這條日志的服務器的網(wǎng)絡位置用v表示，所述網(wǎng)絡位置v也包含ip和端口號；如果 \和Sd表示數(shù)據(jù)傳輸開始和結(jié)束的時間戳，則從v到u的網(wǎng)絡傳輸速度B(v，u)由式子（1) 得出
將所有的日志經(jīng)過公式（1)的運算，匯總在矩陣B中；所述矩陣B同時也是一個圖G= (V，E)的鄰接矩陣，其中V表示服務器的集合，E表示這些服務器之間的數(shù)據(jù)傳輸，任意兩個 服務器v到u的數(shù)據(jù)傳輸速度，即B(v，u)表示為圖G= (V，E)上對應兩個節(jié)點的邊的權(quán) 值； 12) 對圖G中的各個服務器按照傳輸速度進行聚類，首先需要用公式（2)計算網(wǎng)絡環(huán)境 中的傳輸速度閾值入
對于任意B(v，u)，如果有B(v，u)大于閾值，則說明v和u不屬于同一個子網(wǎng)，反之則 處于同一子網(wǎng)；通過如下步驟獲得聚類； 121) 在圖G上構(gòu)造最大生成圖，即總是選擇權(quán)值最大的邊，將選出來的邊維護一個樹 狀結(jié)構(gòu)T; 122) 重復執(zhí)行121)直到選出來的邊的權(quán)值小于閾值A(chǔ)，則T是一個由k個樹組成的 森林，k就是聚類個數(shù)，森林里面的每棵樹就是一個聚類，用C(v)表示v所在的聚類； 13) 用公式（3)求任意兩個聚類(^和(^_之間的平均傳輸延遲DKpCj);
所述Nu是從C濟C」的邊的個數(shù)； 14) 對任意兩個服務器之間的通信開銷進行預測，對于任意兩個服務器^和s」，預測的 傳輸速度否用公式⑷計算得到；
其中D*(Si，Sj)由公式（5)得到；
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于日志的通訊開銷預測方法，本發(fā)明采用日志作為網(wǎng)絡通信開銷預測的依據(jù)，數(shù)據(jù)源更好獲得，采用聚類方法，將服務器聚成類，對應的就是服務器所屬的子網(wǎng)，能夠自適應的發(fā)現(xiàn)環(huán)境中子網(wǎng)的個數(shù)，并且能在數(shù)據(jù)量較少的時候依然能得到較為準確的聚類結(jié)果，從而預測數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ砰_銷，保證整個網(wǎng)絡應用的性能。
【IPC分類】H04L12-24, G06F17-30
【公開號】CN104780061
【申請?zhí)枴緾N201510104107
【發(fā)明人】尹建偉, 羅智凌, 李瑩, 鄧水光, 吳健, 吳朝暉
【申請人】浙江大學
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年3月10日