一種云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 云計(jì)算作為一種新興的并行計(jì)算技術(shù)，是分布式處理、并行處理、網(wǎng)格計(jì)算的發(fā)展 和衍生。云計(jì)算提供了更可靠、更安全的存儲(chǔ)和計(jì)算數(shù)據(jù)能力、簡(jiǎn)化計(jì)算交付、降低成本，具 有更高的擴(kuò)展性和靈活性。云計(jì)算平臺(tái)按需進(jìn)行動(dòng)態(tài)的部署、配置、重新配置、取消服務(wù)等 工作。云環(huán)境種采用虛擬化技術(shù)，將服務(wù)器整體虛擬化為一個(gè)資源池，從資源池中申請(qǐng)?jiān)浦?機(jī)為用戶提供服務(wù)。云主機(jī)能夠大量根據(jù)用戶定義的服務(wù)質(zhì)量規(guī)范執(zhí)行應(yīng)用程序。由于資 源的種類多、規(guī)模大，通過云主機(jī)資源的動(dòng)態(tài)調(diào)度來保證云平臺(tái)的服務(wù)質(zhì)量，成為云計(jì)算研 究中的一個(gè)核心熱點(diǎn)。
[0003] 云資源調(diào)度是指在一個(gè)特定的云環(huán)境中，根據(jù)一定的資源使用規(guī)則，在不同的資 源使用者之間進(jìn)行的資源調(diào)整過程。對(duì)用戶需求的資源進(jìn)行調(diào)度，一方面讓用戶的應(yīng)用程 序能夠在云平臺(tái)上運(yùn)行起來，另一方面也保證應(yīng)用程序的運(yùn)行環(huán)境能夠提供足夠的質(zhì)量保 證，讓用戶的應(yīng)用程序能夠按照其需求正常運(yùn)行。目前的資源調(diào)度策略大多數(shù)是通過虛擬 機(jī)級(jí)別上的調(diào)度技術(shù)結(jié)合一定的調(diào)度策略來為虛擬機(jī)內(nèi)部應(yīng)用做資源調(diào)度，并且調(diào)度算 法過于簡(jiǎn)單，判斷需要進(jìn)行推測(cè)執(zhí)行的任務(wù)的算法造成過多任務(wù)需要推測(cè)執(zhí)行，降低了計(jì) 算任務(wù)的性能，無法滿足用戶對(duì)特定任務(wù)的服務(wù)質(zhì)量要求。
[0004] 由于云計(jì)算環(huán)境的復(fù)雜性，單從一個(gè)方面的改進(jìn)并不能很好的滿足云資源調(diào)度的 要求，現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的調(diào)度算法，有的僅對(duì)單個(gè)資源的需求進(jìn)行決策，有的在決策過程中沒有 去響應(yīng)外部環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化，有的沒有考慮最優(yōu)決策，這都不利于云計(jì)算追求資源共享和 最大可能利用優(yōu)勢(shì)資源的目標(biāo)，且云計(jì)算資源的使用的付費(fèi)的，因此調(diào)度優(yōu)化也需考慮最 大限度地降低TC0。針對(duì)相關(guān)技術(shù)中所存在的問題，目前尚未有全盤考慮的完整解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量控制方法，能夠根據(jù)云計(jì)算環(huán)境的變 化、用戶請(qǐng)求的服務(wù)質(zhì)量，進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，通過迭代運(yùn)算尋找帕累托最優(yōu)解的集合，最終輸 出當(dāng)前最優(yōu)調(diào)度方案并執(zhí)行，該方案在保證服務(wù)質(zhì)量的前提下，提高了物理資源的有效利 用率。
[0006] -種云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量控制方法，其特別之處在于，包括如下步驟：
[0007] (1)獲取云計(jì)算環(huán)境中的資源請(qǐng)求；
[0008] (2)提取服務(wù)質(zhì)量特征參數(shù)；
[0009] ⑶識(shí)別環(huán)境特征參數(shù)；
[0010] (4)隨機(jī)生成服務(wù)器組，計(jì)算適配函數(shù)，尋找合適調(diào)度方案；
[0011] (5)選取最優(yōu)結(jié)果，進(jìn)行資源調(diào)度。
[0012] 步驟（1)具體是獲取當(dāng)前云計(jì)算環(huán)境中的用戶資源請(qǐng)求。
[0013] 步驟（2)具體是提取用戶請(qǐng)求中的服務(wù)質(zhì)量特征，CPU能力、內(nèi)存容量、存儲(chǔ)容量、 I0PS容量、網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、并發(fā)請(qǐng)求數(shù)。
[0014] 步驟（3)具體是對(duì)獲取的所有服務(wù)質(zhì)量特征參數(shù)，包含數(shù)據(jù)中心地理信息、機(jī)柜 部署、交換機(jī)部署、服務(wù)器資源狀態(tài)。
[0015] 步驟（4)具體是隨機(jī)生成服務(wù)器組，計(jì)算適配函數(shù)，通過不停迭代及可行性分析， 尋找帕累托最優(yōu)解。
[0016] 步驟（5)具體是遍歷帕累托最優(yōu)解，隨機(jī)選擇一個(gè)調(diào)度方案，若無法找到，則將請(qǐng) 求放置到下一次調(diào)度周期中，重新計(jì)算處理。
[0017] 還包括是否在調(diào)度決策時(shí)同時(shí)引入用戶期望參數(shù)和環(huán)境變量參數(shù)，其中環(huán)境變量 參數(shù)，包含數(shù)據(jù)中心地理信息、機(jī)柜部署、交換機(jī)部署、服務(wù)器資源狀態(tài)；還包括是否在迭代 過程中，引入可行性分析，在每次迭代過程中，判斷環(huán)境的變更，將不滿足要求的調(diào)度方案 進(jìn)行修正，以確保環(huán)境的變更不會(huì)影響帕累托最優(yōu)解的輸出；其中修正方案包括隨機(jī)生成 一種滿足可行性要求的調(diào)度方案，以替換當(dāng)前錯(cuò)誤優(yōu)化的方案。
[0018] 本發(fā)明方法解決了云計(jì)算環(huán)境資源動(dòng)態(tài)變化過程中的定位問題，并且提供一種動(dòng) 態(tài)最優(yōu)調(diào)度方法，用于保證在不斷變化的環(huán)境中，用戶所請(qǐng)求的服務(wù)質(zhì)量。已有方案只能在 資源請(qǐng)求狀態(tài)下進(jìn)行單一資源的調(diào)度，無法并發(fā)計(jì)算多類不同的甚至互相沖突的服務(wù)質(zhì)量 特征，并且無法根據(jù)環(huán)境變化而更新調(diào)度參數(shù)，造成決策失誤，導(dǎo)致最終的資源浪費(fèi)。本發(fā) 明提出的方法，則可以根據(jù)請(qǐng)求資源的變化情況，實(shí)時(shí)調(diào)整調(diào)度策略，保持較高的資源利用 率。
【附圖說明】
[0019] 附圖1為本發(fā)明方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 本發(fā)明提供了一種云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量控制方法，所述方法包括：
[0021] (1)獲取云計(jì)算環(huán)境中的資源請(qǐng)求；
[0022] (2)提取服務(wù)質(zhì)量特征參數(shù)；
[0023] (3)識(shí)別環(huán)境特征參數(shù)；
[0024] (4)隨機(jī)生成服務(wù)器組，計(jì)算適配函數(shù)，尋找合適調(diào)度方案；
[0025] (5)選取最優(yōu)結(jié)果，進(jìn)行資源調(diào)度。
[0026] 所述步驟（1)包括獲取當(dāng)前云計(jì)算環(huán)境中的用戶資源請(qǐng)求。
[0027] 所述步驟（2)包括提取用戶請(qǐng)求中的服務(wù)質(zhì)量特征，CPU能力、內(nèi)存容量、 存儲(chǔ)容量、I0PS容量、網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、并發(fā)請(qǐng)求數(shù)，將服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行數(shù)學(xué)建模：
[0028] 其中，xn是用戶請(qǐng)求中的每個(gè)服務(wù)質(zhì)量特征參數(shù)，wn是針對(duì)該種特征的權(quán)重，X_ 是用戶請(qǐng)求的最低服務(wù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，χ_是可能提供的最高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，所以：X>=Xmin,χ〈= xmax，0· 0〈w〈l· 0〇
[0029] 所述步驟（3)包括對(duì)獲取的所有環(huán)境變量參數(shù)，包含數(shù)據(jù)中心地理信息、機(jī)柜部 署、交換機(jī)部署、服務(wù)器資源狀態(tài)。
[0030] 所述步驟（4)包括隨機(jī)生成服務(wù)器組，計(jì)算適配函數(shù)，通過不停迭代及可行性分 析，尋找帕累托最優(yōu)解。