面向云計(jì)算彈性擴(kuò)展的規(guī)則自動(dòng)生成與優(yōu)化
本文選題:云計(jì)算 切入點(diǎn):彈性 出處:《上海交通大學(xué)》2013年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:云計(jì)算的相關(guān)課題是近幾年的研究熱點(diǎn),作為一種新型的計(jì)算范式,她倡導(dǎo)將計(jì)算能力以服務(wù)的形式加以傳遞。隨著相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步和成熟,這種理念變得越來越實(shí)際,不少行業(yè)巨頭都相繼投入大量資本展開相關(guān)實(shí)踐。 彈性擴(kuò)展能力是云計(jì)算的重要特性之一,它也是保證云服務(wù)能否成功實(shí)施的關(guān)鍵。正是因?yàn)樗,云平臺(tái)能根據(jù)目標(biāo)系統(tǒng)的運(yùn)行特征動(dòng)態(tài)為其調(diào)配資源,以確保系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量符合契約(SLA)規(guī)定,并保證資源利用率在較高的水平。實(shí)現(xiàn)云平臺(tái)彈性擴(kuò)展機(jī)制的重要步驟是為目標(biāo)系統(tǒng)構(gòu)建準(zhǔn)確的資源需求模型,以便根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行特征參數(shù)值估算其所需的資源數(shù)目,從而為其增添資源或從中釋放回收資源。目前的研究工作主要采用實(shí)時(shí)在線的方法為目標(biāo)系統(tǒng)微調(diào)相關(guān)配置參數(shù)或調(diào)整虛擬資源的配額,本文認(rèn)為這些方法各自存在一定局限性,容易出現(xiàn)“抖動(dòng)”現(xiàn)象。本文提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識(shí)體系來實(shí)現(xiàn)云平臺(tái)彈性擴(kuò)展機(jī)制的方法框架。該方法借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建目標(biāo)系統(tǒng)的資源需求模型,由此生成彈性擴(kuò)展規(guī)則,并進(jìn)一步指示云平臺(tái)為目標(biāo)系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)的資源調(diào)配操作。同時(shí),本文發(fā)現(xiàn)單一固定的彈性擴(kuò)展規(guī)則,其作用效果很難得到持續(xù)的保證,本文為此設(shè)計(jì)了一套擴(kuò)展規(guī)則的優(yōu)化機(jī)制和方法。 為驗(yàn)證本文所提方法框架的實(shí)效性,文章設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一系列模擬實(shí)驗(yàn),并通過對(duì)比靜態(tài)擴(kuò)展規(guī)則來分析生成的彈性擴(kuò)展規(guī)則的作用效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的擴(kuò)展規(guī)則生成方法行之有效,由此生成的彈性擴(kuò)展規(guī)則能保證目標(biāo)系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量(系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間)在至少93%的時(shí)間里符合SLA規(guī)定,相比靜態(tài)擴(kuò)展規(guī)則只能保證系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量在86%甚至更少的時(shí)間里符合要求。此外,文章設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)也證明了本文提出的彈性擴(kuò)展規(guī)則優(yōu)化方法的可用性。 本文工作以IaaS的視角展開,并以多層架構(gòu)的web系統(tǒng)作為目標(biāo)系統(tǒng)的代表性案例,以此展開相關(guān)分析和研究。
[Abstract]:Cloud computing is a hot research topic in recent years. As a new computing paradigm, she advocates the transfer of computing power in the form of services. With the development and maturity of related technologies, this concept becomes more and more practical. Many industry giants have invested a lot of capital to carry out related practices. Flexibility expansion is one of the important features of cloud computing, and it is also the key to ensure the successful implementation of cloud services. In order to ensure that the quality of service of the system conforms to the stipulations of the contract SLAs, and to ensure that the utilization of resources is at a higher level, the important step to realize the elastic expansion mechanism of cloud platform is to build an accurate resource requirement model for the target system. In order to estimate the number of resources required by the system based on its operating characteristic parameters, The current research mainly uses real-time on-line method to fine-tune the related configuration parameters or adjust the quota of virtual resources for the target system. This paper holds that each of these methods has some limitations. The phenomenon of "jitter" is easy to occur. In this paper, a method framework based on neural network related knowledge system is proposed to realize the elastic expansion mechanism of cloud platform. This method uses neural network to construct the resource requirement model of the target system. The elastic expansion rules are generated, and the cloud platform is further instructed to perform the corresponding resource allocation operations for the target system. At the same time, it is found that the effect of the single fixed elastic expansion rule is difficult to ensure continuously. In this paper, a set of optimization mechanisms and methods for extended rules are designed. In order to verify the effectiveness of the proposed framework, a series of simulation experiments are designed and implemented, and the effects of the generated elastic expansion rules are analyzed by comparing the static expansion rules. The experimental results show that, The extended rule generation method proposed in this paper is effective, and the elastic extended rule can guarantee the quality of service (system response time) of the target system in at least 93% times in accordance with the SLA regulations. Compared with static extension rules, it can only guarantee the quality of service of the system in 86% or less time. In addition, the experiments designed in this paper also prove the availability of the flexible extension rule optimization method proposed in this paper. In this paper, the IaaS perspective and the multi-tier web system as the representative case of the target system, so as to carry out the relevant analysis and research.
【學(xué)位授予單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TP183
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本文編號(hào):1614190
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