專(zhuān)利名稱(chēng)：云計(jì)算環(huán)境下面向服務(wù)部署優(yōu)化的協(xié)同動(dòng)態(tài)雙緩沖池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)云計(jì)算服務(wù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及云計(jì)算環(huán)境下面向服務(wù)部署優(yōu)化的緩沖池。
背景技術(shù)：
關(guān)于云計(jì)算云計(jì)算是虛擬化技術(shù)、面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)和效用計(jì)算的不斷發(fā)展的產(chǎn)物。云計(jì)算指因特網(wǎng)上作為服務(wù)的應(yīng)用，以及支持這些服務(wù)的數(shù)據(jù)中心的硬件和系統(tǒng)軟件，它描述了一種基于互聯(lián)網(wǎng)的新IT服務(wù)增加、使用和交付模式，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展的虛擬化資源。目前比較公認(rèn)的三種云計(jì)算服務(wù)模式是軟件即服務(wù)(Mas)，平臺(tái)即服務(wù)O^aaS)，基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaM)。MaS指互聯(lián)網(wǎng)上把軟件作為一種服務(wù)，這種服務(wù)應(yīng)用比較廣泛，Salesforce是MaS模式的典型應(yīng)用；I^aaS是指把計(jì)算平臺(tái)或解決方案作為服務(wù)，Google的App引擎，微軟的hure是I^aaS服務(wù)的典型應(yīng)用；IaaS是指基礎(chǔ)架構(gòu)硬件資源作為服務(wù)，典型應(yīng)用是亞馬遜公司的Elastic Compute Cloud。典型的云環(huán)境下服務(wù)使用模式是服務(wù)擁有者開(kāi)發(fā)了一系列服務(wù)，通過(guò)服務(wù)部署方法把服務(wù)部署到云端，云端的服務(wù)可以通過(guò)付費(fèi)使用模式供終端用戶(hù)使用。隨著云端部署的服務(wù)數(shù)目不斷增長(zhǎng)，云端呈現(xiàn)出服務(wù)部署冗余復(fù)雜，資源消耗急劇增加等問(wèn)題，甚至有些情況下會(huì)導(dǎo)致服務(wù)的重新部署，因此服務(wù)部署優(yōu)化就顯得尤為重要。關(guān)于服務(wù)部署優(yōu)化服務(wù)部署中，每個(gè)用戶(hù)提交的服務(wù)由一系列原子服務(wù)構(gòu)成， 這些原子服務(wù)之間的版本號(hào)決定了它們之間的兼容性關(guān)系。向后兼容、向前兼容和向后向前兼容是三種基本的兼容性關(guān)系。具有相似功能的原子服務(wù)被定義為同一個(gè)家族的原子服務(wù)。服務(wù)的部署需求包括這些原子服務(wù)和一些是否被能被優(yōu)化掉的規(guī)則由服務(wù)發(fā)布者提交給部署系統(tǒng)，服務(wù)部署系統(tǒng)根據(jù)特定的算法來(lái)和一些原子服務(wù)庫(kù)賴(lài)優(yōu)化所提交的部署需求，從而達(dá)到優(yōu)化部署的目的。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于具有類(lèi)似功能的原子服務(wù)構(gòu)成同一個(gè)家族，而同個(gè)家族中的原子服務(wù)因?yàn)楣δ苄圆町愑志哂胁煌陌姹咎?hào)和兼容性關(guān)系，兼容性關(guān)系分為3種，分別為向后兼容(BC)，即兼容比自己版本號(hào)小的原子服務(wù)，向前兼容(FC)，即兼容比自己版本號(hào)大的原子服務(wù)，向后向前兼容(BC Λ FC)，即同時(shí)滿(mǎn)足以上兩個(gè)兼容條件。用安裝規(guī)則(IP)來(lái)表明該原子服務(wù)是否可以被優(yōu)化掉，因此每個(gè)原子服務(wù)使用一個(gè)包含家族號(hào)、版本號(hào)、兼容性和IP的四元表達(dá)式來(lái)表示該原子服務(wù)安裝表達(dá)式(IE)，對(duì)于用戶(hù)提交的部署需求(DR) 除了包含一定個(gè)數(shù)的IE外，還包含其期望的QoS，同時(shí)，介紹了可用原子服務(wù)安裝表達(dá)式集 (AAIES)作為用戶(hù)可以自己選擇的原子服務(wù)庫(kù)，對(duì)于用戶(hù)優(yōu)化過(guò)的IE則被安裝到已安裝原子服務(wù)安裝表達(dá)式集(IAIES)中，從而提出了一種部署優(yōu)化算法，利用IE中的兼容性規(guī)則和安裝規(guī)則(IP)優(yōu)化將要部署的服務(wù)。典型的服務(wù)部署優(yōu)化系統(tǒng)是用戶(hù)提交一系列部署需求(DR)，通過(guò)緩沖池來(lái)緩沖DR，然后通過(guò)與可用原子服務(wù)庫(kù)(AAIES)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化操作，標(biāo)準(zhǔn)化后首先對(duì)自身進(jìn)行簡(jiǎn)化，然后同已安裝原子服務(wù)庫(kù)(IAIES)進(jìn)行優(yōu)化部署。關(guān)于緩沖池技術(shù)緩沖池技術(shù)在很多計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中都有應(yīng)用。優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)緩沖池，對(duì)于經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)使用緩沖處理，能夠增加數(shù)據(jù)查詢(xún)效率，數(shù)據(jù)庫(kù)連接緩沖池可以保證數(shù)據(jù)庫(kù)連接的高效使用，減少連接釋放資源的消耗率，如DB2、Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中都使用了緩沖池技術(shù)來(lái)提高數(shù)據(jù)庫(kù)性能。操作系統(tǒng)使用緩沖池統(tǒng)一管理進(jìn)程的使用，提高資源的使用效率和進(jìn)程的執(zhí)行效率，如Linux操作系統(tǒng)中使用了 mpool使內(nèi)存作為緩沖池共享給各個(gè)進(jìn)程使用。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸也利用了緩沖技術(shù)來(lái)避免不必要的數(shù)據(jù)復(fù)制提高數(shù)據(jù)傳輸效率等。在服務(wù)優(yōu)化中，緩沖池在原來(lái)的服務(wù)部署優(yōu)化中所起的作用僅僅是緩沖待優(yōu)化的原子服務(wù)序列。緩沖池在本發(fā)明中被改進(jìn)，它不僅僅是用來(lái)緩沖待優(yōu)化的原子服務(wù)序列，更用來(lái)決定原子序列的優(yōu)化時(shí)機(jī)和優(yōu)化對(duì)象的選擇，從而能夠達(dá)到最優(yōu)的優(yōu)化效率。面臨的問(wèn)題實(shí)際應(yīng)用中，例如某公司擁有自己的內(nèi)部私有云，各個(gè)部門(mén)需要部署一些部門(mén)需要的服務(wù)到云端，服務(wù)部署優(yōu)化系統(tǒng)對(duì)每個(gè)DR進(jìn)行優(yōu)化，然后部署到云端供其相關(guān)部門(mén)使用。提交到公司內(nèi)部私有云的DR數(shù)量不會(huì)很多，提交頻率也不會(huì)很高，部署優(yōu)化完全可以對(duì)每個(gè)提交的DR分別進(jìn)行優(yōu)化部署。又如，另一公司提供了供商業(yè)用途的公有云，云使用者數(shù)量遠(yuǎn)大于前面提到的私有云，大量的DR被提交到服務(wù)部署優(yōu)化系統(tǒng)中， 且提交頻率比較頻繁，如果依然對(duì)每個(gè)DR單獨(dú)優(yōu)化其效率并不會(huì)很高，讓多個(gè)DR構(gòu)成一個(gè)大的集合來(lái)進(jìn)行優(yōu)化是一個(gè)切實(shí)可行的提高效率的方法，而這樣也會(huì)隨之帶來(lái)一些問(wèn)題
1、當(dāng)多個(gè)DR—起存儲(chǔ)在緩沖池中，必然對(duì)當(dāng)前需要優(yōu)化的DR造成一個(gè)延遲，對(duì)于時(shí)間要求不高的DR并沒(méi)有什么問(wèn)題，而對(duì)于某個(gè)服務(wù)擁有者需要部署優(yōu)化的DR能夠立即可用， 這樣就會(huì)造成一個(gè)矛盾。2、每個(gè)提交的DR不可能無(wú)限期的等待其他DR來(lái)組成更大的集合來(lái)優(yōu)化，必然要求緩沖池有一個(gè)刷新的閾值，閾值的選擇是值得考慮的問(wèn)題。3、對(duì)于不要求立即優(yōu)化的DR，必然會(huì)有一個(gè)要求部署優(yōu)化的時(shí)限，擁有不同優(yōu)化部署時(shí)限的DR，當(dāng)其中某一個(gè)達(dá)到時(shí)限時(shí)，是讓其立即優(yōu)化還是與其他未達(dá)到時(shí)限D(zhuǎn)R組成
集合一起進(jìn)行優(yōu)。4、達(dá)到優(yōu)化時(shí)限的DR，在與其他DR組成大的集合優(yōu)化效率并不高的情況下，是否可以考慮同服務(wù)擁有者協(xié)同交互，讓其繼續(xù)等待一個(gè)更好的優(yōu)化集合進(jìn)行優(yōu)化？
本發(fā)明正是為了解決以上主要問(wèn)題而提出改進(jìn)的服務(wù)部署優(yōu)化協(xié)同動(dòng)態(tài)雙緩沖池設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)部署優(yōu)化的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提出一種改進(jìn)的、能夠保證系統(tǒng)優(yōu)化效率高的部署優(yōu)化緩沖池。傳統(tǒng)的部署優(yōu)化領(lǐng)域緩沖池僅僅是用來(lái)緩存待優(yōu)化的原子服務(wù)，對(duì)于原子服務(wù)對(duì)象的選取和緩沖池刷新時(shí)機(jī)有著很多的不確定性，這些不確定性導(dǎo)致了部署優(yōu)化效率的低下。本發(fā)明提出的改進(jìn)的緩沖池技術(shù)，通過(guò)預(yù)先測(cè)算，以及給定的最小閾值和最大閾值來(lái)決定緩沖池的刷新時(shí)機(jī)和刷新對(duì)象的選取，從而能夠保證優(yōu)化系統(tǒng)在最大化的優(yōu)化效率下進(jìn)行部署優(yōu)化。1、緩沖池閾值選擇和計(jì)算
對(duì)于緩沖池刷新時(shí)機(jī)的選取，需要定義一個(gè)閾值。本發(fā)明使用一種兼容性二維坐標(biāo)軸得到其每個(gè)DR到來(lái)時(shí)緩沖池的刷新效率作為閾值。設(shè)定這個(gè)比例值為R。為得到R值，需要得到所有待優(yōu)化的IE個(gè)數(shù)，記作
Sie，被優(yōu)化的IE個(gè)數(shù)，記作Oie ,剩余的IE個(gè)數(shù)，記作Lie ,則有
權(quán)利要求
1.一種云計(jì)算環(huán)境下面向服務(wù)部署優(yōu)化的協(xié)同動(dòng)態(tài)雙緩沖池，其特征在于所述動(dòng)態(tài)雙緩沖池包括如下兩個(gè)子緩沖區(qū)單值子緩沖區(qū)和多值子緩沖區(qū)；每個(gè)子緩沖區(qū)均包含存儲(chǔ)模塊和傳送模塊，存儲(chǔ)模塊主要用來(lái)存儲(chǔ)DR，傳送模塊負(fù)責(zé)把存儲(chǔ)的DR按照一定邏輯規(guī)則進(jìn)行傳送；單值子緩沖區(qū)的存儲(chǔ)模塊中僅能存儲(chǔ)一個(gè)DR，多值子緩沖區(qū)中存儲(chǔ)模塊能存儲(chǔ)多個(gè)DR;用戶(hù)提交的DR經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化后首先被提交到單值子緩沖區(qū)的存儲(chǔ)模塊中，該存儲(chǔ)模塊交給該單值子緩沖區(qū)的傳送模塊來(lái)判斷該DR是否為立即DR，如果是立即DR，表示需要優(yōu)化部署它，則交給系統(tǒng)優(yōu)化模塊來(lái)處理該DR ；否則該DR被傳送到多值子緩沖區(qū)的存儲(chǔ)模塊中， 用來(lái)等待多個(gè)DR構(gòu)成的集合優(yōu)化；緩沖池設(shè)定了最小閾值和最大閾值，這個(gè)最小閾值和最大閾值由系統(tǒng)管理員根據(jù)緩沖池來(lái)動(dòng)態(tài)設(shè)定；當(dāng)非立即DR傳送到多值子緩沖區(qū)的存儲(chǔ)模塊時(shí)，該存儲(chǔ)模塊交給多值子緩沖區(qū)的傳送模塊來(lái)判定當(dāng)前存儲(chǔ)模塊中所有的DR是否已經(jīng)達(dá)到了最大閾值；如果達(dá)到最大閾值，則直接把該存儲(chǔ)模塊中所有DR傳送到系統(tǒng)優(yōu)化模塊進(jìn)行優(yōu)化，否則重新保留在存儲(chǔ)模塊中； 同時(shí)，所述多值子緩沖區(qū)對(duì)每個(gè)DR設(shè)定一個(gè)定時(shí)器，一旦某個(gè)DR的時(shí)限達(dá)到，則由傳送模塊判斷是否存儲(chǔ)模塊中所有DR達(dá)到最小閾值；如果所有DR達(dá)到最小閾值，則同樣傳送所有 DR到系統(tǒng)優(yōu)化模塊進(jìn)行優(yōu)化，否則表明當(dāng)前多值子緩沖區(qū)的閾值比較小，這種情況下緩沖池同服務(wù)擁有者協(xié)同交互，根據(jù)用戶(hù)選擇是否增加時(shí)限，增加多少時(shí)限，來(lái)決定是傳回多值子緩沖區(qū)等待更好的閾值優(yōu)化，還是讓當(dāng)前已達(dá)到時(shí)限的DR到單值子緩沖區(qū)，由單值子緩沖區(qū)傳送當(dāng)前這個(gè)DR到系統(tǒng)優(yōu)化模塊進(jìn)行優(yōu)化；這里，DR表示部署需求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)同動(dòng)態(tài)雙緩沖池，其特征在于所述閾值選取與計(jì)算方式如下使用一種兼容性二維坐標(biāo)軸，得到每個(gè)DR到來(lái)時(shí)緩沖池的刷新效率作為閾值；設(shè)定這個(gè)效率即比例值為R，記所有待優(yōu)化的IE個(gè)數(shù)為Sie，被優(yōu)化的IE個(gè)數(shù)為Oie ,剩余的IE個(gè)數(shù)為L(zhǎng)ie ,則有
3. 一種基于權(quán)利要求1所述的協(xié)同動(dòng)態(tài)雙緩沖池的服務(wù)部署優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于用戶(hù)提交的部署需求(DR)增加有時(shí)限屬性，根據(jù)時(shí)限D(zhuǎn)R分為立即DR和非立即DR，DR首先與標(biāo)準(zhǔn)化模塊進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，然后被提交到動(dòng)態(tài)雙緩沖池中，使得每個(gè)IE有確定的屬性，從而進(jìn)行R值的計(jì)算和處理；一旦達(dá)到緩沖池刷新條件，則單個(gè)DR或者多個(gè)DR被送到簡(jiǎn)化和優(yōu)化模塊進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，優(yōu)化完成的服務(wù)被部署到云端供最終用戶(hù)使用。
全文摘要
本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)云計(jì)算服務(wù)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種云計(jì)算環(huán)境下面向服務(wù)部署優(yōu)化的協(xié)同動(dòng)態(tài)雙緩沖池。本發(fā)明提出一個(gè)改進(jìn)的協(xié)同動(dòng)態(tài)雙緩沖池機(jī)制，通過(guò)對(duì)部署需求和刷新方式分類(lèi)而選擇的閾值來(lái)決定緩沖池的刷新時(shí)機(jī)，再由刷新時(shí)機(jī)以及與服務(wù)擁有者協(xié)同交互動(dòng)態(tài)決定刷新對(duì)象的選取，保證了服務(wù)部署優(yōu)化能夠在一個(gè)較高的優(yōu)化效率下進(jìn)行。相應(yīng)的協(xié)同動(dòng)態(tài)雙緩沖池包括兩個(gè)子緩沖區(qū)單值子緩沖區(qū)和多值子緩沖區(qū)；每個(gè)子緩沖區(qū)均包含存儲(chǔ)模塊和傳送模塊，存儲(chǔ)模塊主要用來(lái)存儲(chǔ)DR，傳送模塊負(fù)責(zé)把存儲(chǔ)的DR按照一定邏輯規(guī)則進(jìn)行傳送。
文檔編號(hào)H04L29/08GK102158560SQ20111009931
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者劉鐵江, 盧暾, 王偉, 王琪, 顧寧 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)