本文關(guān)鍵詞：面向復(fù)雜負(fù)載特征和性能需求的云數(shù)據(jù)庫彈性動(dòng)態(tài)平衡問題研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著云計(jì)算的發(fā)展,越來越多的傳統(tǒng)應(yīng)用開始向云平臺(tái)遷移。云計(jì)算的主要特征之一就是可以彈性擴(kuò)展,所謂的彈性是指當(dāng)系統(tǒng)的負(fù)載發(fā)生動(dòng)態(tài)變化時(shí)能夠動(dòng)態(tài)的增加或減少資源。而云數(shù)據(jù)庫彈性動(dòng)態(tài)平衡問題一直被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)云計(jì)算彈性特征的關(guān)鍵。要實(shí)現(xiàn)云數(shù)據(jù)庫彈性動(dòng)態(tài)平衡需要考慮租戶性能和數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)資源使用情況,從租戶的角度來說租戶希望自己的性能能得到100%的滿足且云服務(wù)的價(jià)格便宜；從云服務(wù)提供商的角度來說希望租戶的性能都能得到滿足且資源的使用最少即資源能得到充分利用。如果我們能夠?qū)ψ鈶粜阅芎蛿?shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)資源使用情況進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測,就可以為云數(shù)據(jù)庫的彈性動(dòng)態(tài)平衡策略提供很好的指導(dǎo)作用。但是由于云環(huán)境下租戶性能的復(fù)雜性和工作負(fù)載的復(fù)雜性使得云數(shù)據(jù)庫彈性動(dòng)態(tài)平衡問題變得更加復(fù)雜,放大了實(shí)現(xiàn)云數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)自適應(yīng)彈性控制的技術(shù)難度。云計(jì)算環(huán)境下多租戶應(yīng)用通常呈現(xiàn)混合動(dòng)態(tài)復(fù)雜負(fù)載特征。高動(dòng)態(tài)主要體現(xiàn)在大波動(dòng),由于不同租戶不同負(fù)載波動(dòng)的疊加而放大。混合性體現(xiàn)在不同租戶不同的負(fù)載特種證,總體負(fù)載并不是單純的疊加。并且不同租戶,其數(shù)據(jù)熱度和峰值都不同,使得租戶性能模型和節(jié)點(diǎn)資源模型的構(gòu)建變的復(fù)雜。云計(jì)算環(huán)境下租戶數(shù)據(jù)通常是共享存儲(chǔ)的,就會(huì)存在多租戶資源競爭。資源競爭的復(fù)雜性增加了租戶性能和資源使用情況預(yù)測的難度。云中多租戶的資源都會(huì)共享存儲(chǔ)的,負(fù)載高的租戶會(huì)搶占負(fù)載低的租戶的資源或者因?yàn)槟硞�(gè)租戶的負(fù)載特征的發(fā)生了變化而使得資源的使用發(fā)生變化。資源之間的競爭使得租戶之間的公平被打破。租戶的性能、數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的資源使用情況和負(fù)載的關(guān)系不是簡單的線性關(guān)系。從而使得對(duì)租戶性能和節(jié)點(diǎn)資源使用情況的預(yù)測變的很困難。云計(jì)算環(huán)境下多租戶的性能是不一樣的,多租戶個(gè)性化性能需求所帶來的復(fù)雜性,增加了云數(shù)據(jù)庫分布式數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)放置的難度。云應(yīng)用性能需求的復(fù)雜性主要體現(xiàn)在不同的租戶其性能需求不同。由于同一節(jié)點(diǎn)往往需要存儲(chǔ)多個(gè)租戶的數(shù)據(jù),拆分或合并一組租戶的數(shù)據(jù),放置到合適的節(jié)點(diǎn),判斷是否能滿足這一組租戶對(duì)應(yīng)用數(shù)據(jù)的性能需求就變得異常困難。本文針對(duì)key/value存儲(chǔ)的NoSQL型云數(shù)據(jù)系統(tǒng)共享存儲(chǔ)模式下的彈性動(dòng)態(tài)平衡問題進(jìn)行系統(tǒng)研究,提出了彈性動(dòng)態(tài)平衡控制框架,該框架主要包括租戶性能模型、節(jié)點(diǎn)資源模型和彈性動(dòng)態(tài)平衡執(zhí)行策略生成算法。租戶性能模型主要基于高斯過程,利用該模型能對(duì)具有復(fù)雜負(fù)載特征的多租戶的性能進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測；節(jié)點(diǎn)資源模型主要基于KCCA方法,利用該模型能對(duì)資源共享模式下存在激烈資源競爭的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的資源使用情況進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測；彈性動(dòng)態(tài)平衡執(zhí)行策略生成算法是基于租戶性能模型和節(jié)點(diǎn)資源模型提出的,通過執(zhí)行該算法能夠使得在租戶性能得到滿足的情況下節(jié)點(diǎn)的資源利用率很高,使得整個(gè)系統(tǒng)的開銷最小化。本文在提出模型和算法的同時(shí)并通過實(shí)驗(yàn)從多個(gè)角度驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性和算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：云數(shù)據(jù)庫 性能模型 資源模型 彈性動(dòng)態(tài)平衡
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP311.13;TP393.09
【目錄】：

• 摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 第1章 緒論14-19
• 1.1 研究背景14-16
• 1.2 研究內(nèi)容16-17
• 1.3 文章組織結(jié)構(gòu)17-19
• 第2章 相關(guān)研究19-23
• 2.1 基于虛擬機(jī)的云資源彈性控制和整合方法19-20
• 2.2 關(guān)系云中的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡技術(shù)20-21
• 2.3 NoSQL數(shù)據(jù)系統(tǒng)彈性控制方法21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 面向云數(shù)據(jù)庫的彈性動(dòng)態(tài)平衡控制框架23-28
• 3.1 云數(shù)據(jù)庫應(yīng)用場景23-24
• 3.2 云數(shù)據(jù)庫的彈性動(dòng)態(tài)平衡控制框架整體設(shè)計(jì)24-27
• 3.2.1 混合動(dòng)態(tài)云數(shù)據(jù)庫負(fù)載模型25
• 3.2.2 云數(shù)據(jù)庫租戶性能模型25-26
• 3.2.3 云數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)資源模型26
• 3.2.5 云數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)彈性動(dòng)態(tài)平衡執(zhí)行策略26-27
• 3.3 本章小結(jié)27-28
• 第4章 混合動(dòng)態(tài)云數(shù)據(jù)庫負(fù)載模型28-34
• 4.1 均勻采樣28
• 4.2 基于負(fù)載特性采樣28-32
• 4.3 本章小結(jié)32-34
• 第5章 基于高斯過程的性能模型34-41
• 5.1 性能模型的需求分析34-35
• 5.2 高斯過程基礎(chǔ)理論35-37
• 5.2.1 貝葉斯方法35-36
• 5.2.2 高斯過程36-37
• 5.3 性能模型構(gòu)建37-40
• 5.3.0 租戶分類37-38
• 5.3.1 獲取樣本數(shù)據(jù)38
• 5.3.2 高斯過程建模38-40
• 5.3.3 超參數(shù)的確定40
• 5.4 本章小結(jié)40-41
• 第6章 基于KCCA的資源模型41-46
• 6.1 資源模型的需求分析41-42
• 6.2 KCCA方法基礎(chǔ)理論42-43
• 6.3 資源模型構(gòu)建43-45
• 6.3.1 獲取樣本數(shù)據(jù)43-44
• 6.3.2 KCCA方法建模44-45
• 6.3.3 使用KCCA算法進(jìn)行資源預(yù)測45
• 6.4 本章小結(jié)45-46
• 第7章 彈性動(dòng)態(tài)平衡執(zhí)行策略46-54
• 7.1 問題描述46-47
• 7.2 彈性動(dòng)態(tài)平衡執(zhí)行策略算法47-53
• 7.2.1 算法概述47-48
• 7.2.2 彈性動(dòng)態(tài)平衡執(zhí)行策略第一階段48
• 7.2.3 彈性動(dòng)態(tài)平衡執(zhí)行策略第二階段48-51
• 7.2.4 彈性動(dòng)態(tài)平衡執(zhí)行策略第三階段51-53
• 7.3 本章小結(jié)53-54
• 第8章 實(shí)驗(yàn)部分54-62
• 8.1 租戶描述54-55
• 8.2 模型實(shí)驗(yàn)55-58
• 8.2.1 租戶性能模型實(shí)驗(yàn)55-57
• 8.2.2 節(jié)點(diǎn)資源模型實(shí)驗(yàn)57-58
• 8.3 彈性動(dòng)態(tài)平衡執(zhí)行策略實(shí)驗(yàn)58-61
• 8.4 本章小結(jié)61-62
• 第9章 總結(jié)和展望62-64
• 9.1 工作總結(jié)62-63
• 9.2 工作展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-70
• 致謝70-71
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄71-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與的項(xiàng)目72-73
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表73

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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4 申德榮;于戈;王習(xí)特;聶鐵錚;寇月;;支持大數(shù)據(jù)管理的NoSQL系統(tǒng)研究綜述[J];軟件學(xué)報(bào);2013年08期

  本文關(guān)鍵詞：面向復(fù)雜負(fù)載特征和性能需求的云數(shù)據(jù)庫彈性動(dòng)態(tài)平衡問題研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：290965