用于基于服務(wù)的軟件系統(tǒng)的資源分配方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于基于服務(wù)的軟件系統(tǒng)的資源分配 方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了能夠靈活的適應(yīng)業(yè)務(wù)的變更，進(jìn)一步使軟件系統(tǒng)具備可靈活配置、動(dòng)態(tài) 重構(gòu)等特點(diǎn)，越來(lái)越多的分布式軟件系統(tǒng)采用了面向服務(wù)的架構(gòu)（Service-Oriented Architecture，簡(jiǎn)稱S0A)。這類基于S0A構(gòu)建的系統(tǒng)也稱為基于服務(wù)的軟件系統(tǒng) (service-based software system，簡(jiǎn)稱SBS)。這類系統(tǒng)由若干組件服務(wù)以及指定服務(wù)執(zhí) 行順序的控制流程組成。例如，圖1示出了一示例SBS的架構(gòu)示意圖，如圖1所示，該SBS 系統(tǒng)可以包括五個(gè)組件服務(wù)，分別是組件服務(wù)S1、組件服務(wù)S2、組件服務(wù)S3、組件服務(wù)S4和 組件服務(wù)S5。并且，指定服務(wù)執(zhí)行順序的控制流程可以如圖1中的箭頭所示。
[0003] 服務(wù)等級(jí)協(xié)議（service level agreement，簡(jiǎn)稱SLA)定義了施加于系統(tǒng)的服務(wù) 質(zhì)量（QoS)需求，例如，吞吐量、延遲時(shí)間、所需成本等等。為了滿足給定的SLA，需要為SBS 對(duì)應(yīng)的工作流選取適當(dāng)?shù)慕M件服務(wù)，并為組件服務(wù)分配適當(dāng)?shù)挠?jì)算資源使其達(dá)到SLA要求 的服務(wù)質(zhì)量。因此，如何有效地為SBS分配計(jì)算資源是云環(huán)境下運(yùn)行SBS的關(guān)鍵。
[0004] 目前，用于SBS的資源分配方法是將每個(gè)組件服務(wù)對(duì)應(yīng)的計(jì)算資源劃分為不同粒 度，并找到不同粒度的資源對(duì)應(yīng)的組件服務(wù)的質(zhì)量。之后，通過(guò)搜索不同的資源分配量與組 件服務(wù)對(duì)應(yīng)的質(zhì)量，找到能夠滿足SLA的組件服務(wù)及其對(duì)應(yīng)的資源分配量來(lái)構(gòu)建SBS實(shí)例。 這類方法存在兩個(gè)問(wèn)題：
[0005] 首先，隨著資源分配量與服務(wù)質(zhì)量劃分的粒度越細(xì)，搜索出滿足SLA的資源分配 量所需的時(shí)間越大。假設(shè)一個(gè)SBS由m個(gè)組件服務(wù)構(gòu)成，每個(gè)組件服務(wù)的CPU資源被劃分 為k個(gè)等級(jí)，那么搜索所需要的時(shí)間為0(mk)，其復(fù)雜度為指數(shù)級(jí)。顯然，很多情況下難以對(duì) 該問(wèn)題進(jìn)行求解。
[0006] 其次，目前的方法將QoS參數(shù)歸一化為一個(gè)效用函數(shù)，進(jìn)而選取出能夠使效用函 數(shù)最大的組件服務(wù)以及服務(wù)對(duì)應(yīng)的資源分配量。這種處理方式忽略了 QoS參數(shù)是互相沖突 的，例如，吞吐量越高，資源分配量越大，相應(yīng)的價(jià)格也越高。因此，對(duì)于互相沖突的QoS參 數(shù)并不存在唯一的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種用于基于服務(wù)的軟件系統(tǒng)的資源分配方法及裝置，以實(shí) 現(xiàn)基于多目標(biāo)的資源分配。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于基于服務(wù)的軟件系統(tǒng)的資源分配方法， 該方法包括：獲取針對(duì)該系統(tǒng)的組件服務(wù)的多個(gè)不同的資源配置計(jì)劃，形成初始資源配置 計(jì)劃集合，其中，每個(gè)資源配置計(jì)劃包括所述組件服務(wù)的資源配置策略；將所述初始資源配 置計(jì)劃集合中的各個(gè)資源配置計(jì)劃按照支配等級(jí)進(jìn)行劃分，形成多個(gè)資源配置計(jì)劃子集， 其中，同一資源配置計(jì)劃子集中的資源配置計(jì)劃具有相同的支配等級(jí)；根據(jù)具有最高支配 等級(jí)的資源配置計(jì)劃子集，獲取目標(biāo)資源配置計(jì)劃集合；從所述目標(biāo)資源配置計(jì)劃集合中 獲取針對(duì)所述組件服務(wù)的目標(biāo)資源配置策略；以及根據(jù)所述目標(biāo)資源配置策略為所述組件 服務(wù)分配資源。
[0009] 可選地，所述每個(gè)資源配置計(jì)劃包括多個(gè)所述資源配置策略，其中，每個(gè)資源配置 策略針對(duì)一種用戶類型。
[0010] 可選地，所述方法還包括：在所述根據(jù)具有最高支配等級(jí)的資源配置計(jì)劃子集，獲 取目標(biāo)資源配置計(jì)劃集合之后，并在所述從所述目標(biāo)資源配置計(jì)劃集合中獲取針對(duì)所述組 件服務(wù)的目標(biāo)資源配置策略之前，判斷實(shí)際循環(huán)次數(shù)是否等于預(yù)設(shè)的循環(huán)次數(shù)，其中，所述 實(shí)際循環(huán)次數(shù)的初始值為〇,所述預(yù)設(shè)的循環(huán)次數(shù)大于或等于1 ;在所述實(shí)際循環(huán)次數(shù)不等 于所述預(yù)設(shè)的循環(huán)次數(shù)的情況下，將所述實(shí)際循環(huán)次數(shù)加1，并將所述目標(biāo)資源配置計(jì)劃集 合作為新的初始資源配置計(jì)劃集合后，重新執(zhí)行所述將所述初始資源配置計(jì)劃集合中的各 個(gè)資源配置計(jì)劃按照支配等級(jí)進(jìn)行劃分，形成多個(gè)資源配置計(jì)劃子集，直到所述實(shí)際循環(huán) 次數(shù)等于所述預(yù)設(shè)的循環(huán)次數(shù)為止。
[0011] 可選地，所述將所述初始資源配置計(jì)劃集合中的各個(gè)資源配置計(jì)劃按照支配等級(jí) 進(jìn)行劃分，形成多個(gè)資源配置計(jì)劃子集，包括：確定所述各個(gè)資源配置計(jì)劃之間的支配關(guān) 系，其中，在所述支配關(guān)系中，支配方的支配等級(jí)高于受支配方的支配等級(jí)；按照所述支配 關(guān)系，將具有相同支配等級(jí)的資源配置計(jì)劃劃分成一個(gè)資源配置計(jì)劃子集，其中，同一資源 配置計(jì)劃子集中的資源配置計(jì)劃之間互不支配，并且，具有較高支配等級(jí)的資源配置計(jì)劃 子集中的任一資源配置計(jì)劃能夠支配具有較低支配等級(jí)的資源配置計(jì)劃子集中的全部資 源配置計(jì)劃。
[0012] 可選地，所述確定所述各個(gè)資源配置計(jì)劃之間的支配關(guān)系，包括：從所述初始資源 配置計(jì)劃集合中選取第一資源配置計(jì)劃和第二資源配置計(jì)劃；確定第一參數(shù)集和第二參數(shù) 集，其中，所述第一參數(shù)集包括所述組件服務(wù)在所述第一資源配置計(jì)劃包括的資源配置策 略下的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)和所需資源總量，所述第二參數(shù)集包括所述組件服務(wù)在所述第二資源 配置計(jì)劃包括的資源配置策略下的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)和所需資源總量；根據(jù)所述第一參數(shù)集確 定第三參數(shù)集，以及根據(jù)所述第二參數(shù)集確定第四參數(shù)集，其中，所述第三參數(shù)集包括所述 組件服務(wù)在所述第一資源配置計(jì)劃下的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)和所需資源總量，所述第四參數(shù)集包 括所述組件服務(wù)在所述第二資源配置計(jì)劃下的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)和所需資源總量；分別判斷所 述第一參數(shù)集和所述第二參數(shù)集是否滿足預(yù)設(shè)的參數(shù)閾值條件；當(dāng)所述第一參數(shù)集和所述 第二參數(shù)集中的一者滿足所述參數(shù)閾值條件，而另一者不滿足所述參數(shù)閾值條件時(shí)，確定 滿足所述參數(shù)閾值條件的參數(shù)集所對(duì)應(yīng)的資源配置計(jì)劃支配不滿足所述參數(shù)閾值條件的 參數(shù)集所對(duì)應(yīng)的資源配置計(jì)劃；當(dāng)所述第一參數(shù)集和所述第二參數(shù)集均滿足所述參數(shù)閾值 條件時(shí)，判斷所述第三參數(shù)集和所述第四參數(shù)集是滿足第一預(yù)設(shè)條件還是第二預(yù)設(shè)條件， 其中，所述第一預(yù)設(shè)條件為所述第三參數(shù)集中的每種參數(shù)不劣于所述第四參數(shù)集中的同種 參數(shù)，并且所述第三參數(shù)集中的至少一種參數(shù)優(yōu)于所述第四參數(shù)集中的同種參數(shù)；所述第 二預(yù)設(shè)條件為所述第四參數(shù)集中的每種參數(shù)不劣于所述第三參數(shù)集中的同種參數(shù)，并且所 述第四參數(shù)集中的至少一種參數(shù)優(yōu)于所述第三參數(shù)集中的同種參數(shù)；當(dāng)所述第三參數(shù)集和 所述第四參數(shù)集滿足所述第一預(yù)設(shè)條件時(shí)，確定所述第一資源配置計(jì)劃支配所述第二資源 配置計(jì)劃；當(dāng)所述第三參數(shù)集和所述第四參數(shù)集滿足所述第二預(yù)設(shè)條件時(shí)，確定所述第二 資源配置計(jì)劃支配所述第一資源配置計(jì)劃；當(dāng)所述第三參數(shù)集和所述第四參數(shù)集不滿足所 述第一預(yù)設(shè)條件、且不滿足所述第二預(yù)設(shè)條件時(shí)，或者當(dāng)所述第一參數(shù)集和所述第二參數(shù) 集均不滿足所述參數(shù)閾值條件時(shí)，確定所述第一資源配置計(jì)劃和所述第二資源配置計(jì)劃之 間互不支配；重復(fù)執(zhí)行所述從所述初始資源配置計(jì)劃集合中選取第一資源配置計(jì)劃和第二 資源配置計(jì)劃，直到確定出所述各個(gè)資源配置計(jì)劃之間的支配關(guān)系為止，其中，每次選取的 第一資源配置計(jì)劃和第二資源配置計(jì)劃不全相同。
[0013] 可選地，所述每個(gè)資源配置計(jì)劃包括多個(gè)所述資源配置策略，其中，每個(gè)資源配置 策略針對(duì)一種用戶類型；以及所述第一參數(shù)集包括所述組件服務(wù)在所述第一資源配置計(jì)劃 包括的各個(gè)資源配置策略下的吞吐量、延遲時(shí)間、所需成本和所需資源總量；所述第二參數(shù) 集包括所述組件服務(wù)在所述第二資源配置計(jì)劃包括的各個(gè)資源配置策略下的吞吐量、延遲 時(shí)間、所需成本和所需資源總量；所述第三參數(shù)集包括所述組件服務(wù)在所述第一資源配置 計(jì)劃下的吞吐量、延遲時(shí)間、所需成本和所需資源總量；所述第四參數(shù)集包括所述組件服務(wù) 在所述第二資源配置計(jì)劃下的吞吐量、延遲時(shí)間、所需成本和所需資源總量。
[0014] 可選地，所述參數(shù)閾值條件包括：
[0020] 其中，X1表示資源配置計(jì)劃包括的第1個(gè)資源配置策略，該第1個(gè)資源配置策略針 對(duì)第1種用戶類型；L表示用戶類型總數(shù)；
> 表示所述組件服務(wù)在資源配置計(jì)劃包 括的第1個(gè)資源配置策略X1下的所需資源總量；
> 表示所述組件服務(wù)在資源配置 計(jì)劃包括的第1個(gè)資源配置策略X1下的吞吐量；
表示所述組件服務(wù)在資源配置計(jì) 劃包括的第1個(gè)資源配置策略X1下的延遲時(shí)間；
> 表示所述組件服務(wù)在資源配置計(jì) 劃包括的第1個(gè)資源配置策略X1下的所需成本；C __表示預(yù)設(shè)的針對(duì)所述系統(tǒng)的所需資 源總量閾值
，表示預(yù)設(shè)的針對(duì)第1種用戶類型的吞吐量閾值；。.表示預(yù)設(shè)的針 對(duì)第1種用戶類型的延遲時(shí)間閾值；
表示預(yù)設(shè)的針對(duì)第1種用戶類型的所需成本閾值； (；_表示預(yù)設(shè)的針對(duì)所述系統(tǒng)的所需成本閾值。
[0021] 可選地，所述根據(jù)具有最高支配等級(jí)的資源配置計(jì)劃子集，獲取目標(biāo)資源配置計(jì) 劃集合，包括：從所述具有最高支配等級(jí)的資源配置計(jì)劃子集中選取多個(gè)資源配置計(jì)劃進(jìn) 行交叉變異，生成多個(gè)衍生資源配置計(jì)劃；將所生成的多個(gè)衍生資源配置計(jì)劃形成為衍生 資源配置計(jì)劃集合；將所述具有最高支配等級(jí)的資源配置計(jì)劃子集與所述衍生資源配置計(jì) 劃集合的并集形成為所述目標(biāo)資源配置計(jì)劃集合。
[0022] 可選地，所述從所述目標(biāo)資源配置計(jì)劃集合中獲取針對(duì)所述組件服務(wù)的目標(biāo)資源 配置策略，包括：按照所述目標(biāo)資源配置計(jì)劃集合中的每個(gè)資源配置計(jì)劃的優(yōu)先級(jí)從高到 低的順序，獲取預(yù)定數(shù)量的資源配置計(jì)劃作為候選資源配置計(jì)劃；獲取用戶類型信息；從 每個(gè)候選資源配置計(jì)劃中，篩選出與所述用戶類型信息相匹配的資源配置策略；獲取用戶 對(duì)資源配置的偏好設(shè)置信息；從所述與所述用戶類型信息相匹配的資源配置策略中，篩選 出與所述偏好設(shè)置信息相匹配的資源配置策略，作為所述目標(biāo)資源配置策略。
[0023] 本發(fā)明還提供一種用于基于服務(wù)的軟件系統(tǒng)的資源分配裝置，該裝置包括：第一 獲取模塊，用于獲取針對(duì)該系統(tǒng)的組件服務(wù)的多個(gè)不同的資源配置計(jì)劃，形成初始資源配 置計(jì)劃集合，其中，每個(gè)資源配置計(jì)劃包括所述組件服務(wù)的資源配置策略；子集劃分模塊， 用于將所述初始資源配置計(jì)劃集合中的各個(gè)資源配置計(jì)劃按照支配等級(jí)進(jìn)行劃分，形成多 個(gè)資源配置計(jì)劃子集，其中，同一資源配置計(jì)劃子集中的資源配置計(jì)劃具有相同的支配等 級(jí)；第二獲取模塊，用于根據(jù)具有最高支配等級(jí)的資源配置計(jì)劃子集，獲取目標(biāo)資源配置計(jì) 劃集合；第三獲取模塊，用于從所述目標(biāo)資源配置計(jì)劃集合中獲取針對(duì)所述組件服務(wù)的目 標(biāo)資源配置策略；以及資源分配模塊，用于根據(jù)所述目標(biāo)資源配置策略為所述組件服務(wù)分 配資源。
[0024] 可選地，所述每個(gè)資源配置計(jì)劃包括多個(gè)所述資源配置策略，其中，每個(gè)資源配置 策略針對(duì)一種用戶類型。
[0025] 可選地，所述裝置還包括：判斷模塊，用于在所述根據(jù)具有最高支配等級(jí)的資源配 置計(jì)劃子集，獲取目標(biāo)資源配置計(jì)劃集合之后，并在所述從所述目標(biāo)資源配置計(jì)劃集合中 獲取針對(duì)所述組件服務(wù)的目標(biāo)資源配置策略之前，判斷實(shí)際循環(huán)次數(shù)是否等于預(yù)設(shè)的循環(huán) 次數(shù)，其中，所述實(shí)際循環(huán)次數(shù)的初始值為〇,所述預(yù)設(shè)的循環(huán)次數(shù)大