[發明專利]云計算環境下面向web應用的性能診斷方法和系統

有效

• 申請號: 201110410688.7
• 申請日: 2011-12-12
• 公開（公告）號: CN102546235A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 金海;吳松;石宣化;李端戎
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/26;H04L29/08
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

技術領域

本發明屬于云計算技術領域，具體涉及一種云計算環境下面向web應用的性能診斷方法和系統。

背景技術

自亞馬遜公司推出EC2服務以來，云計算逐漸成為工業界和學術界關注的熱點，而以虛擬化技術為支撐技術也成為構建云計算平臺的主流方案。當前云計算最主要的應用是web應用的托管，而web應用的性能直接關系到用戶體驗，因此如何在最大化效率的同時保證應用性能滿足服務水平協議(Service?Level?Agreement，簡稱SLA)所定義的服務水平目標(Service?Level?Objective，簡稱SLO)，并在性能出現問題時快速排查問題原因，成為云計算供應商在運營中面臨的主要挑戰。解決這個問題的一個傳統方案是通過對監控度量設置閾值并在超出閾值時報警以檢測問題，在問題出現時則需要系統管理員運用知識和經驗對問題進行診斷。另一個方法是應用機器學習的技術，對性能問題進行數據分析和特征提取，幫助分析人員快速確定性能瓶頸，降低診斷難度。

然而，現有的上述方法各自存在一些問題：設置閾值的方法該需要大量人工干預，效率較低；通過將已知的問題和處理方法編寫成自動化的程序或腳本，可以在一定程度上減少人工干預，但由于系統管理員的知識和經驗不一定準確完備，尤其是云計算和虛擬化環境有其特殊性，使得選取的監控度量和設置的閾值可能不能準確反映問題；機器學習的方法減少了對經驗的依賴，然而該方法不能充分利用已有的診斷經驗。

發明內容

本發明的目的在于提供一種云計算環境下面向web應用的性能診斷方法和系統，其一方面通過利用機器學習技術計算性能問題的特征，彌補了人的經驗上的偏差或不足，另一方面將已有的診斷經驗編碼成軟件系統可以處理的形式，并用于和待診斷問題進行特征比對，從而結合數據分析和人的經驗對性能問題進行診斷，幫助云計算供應商找出影響應用性能的關鍵因素，快速排查和修復性能問題，保證服務質量。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種云計算環境下面向web應用的性能診斷方法，包括以下步驟：收集web應用的性能數據，匯總并存儲web應用的性能數據，并收集和存儲web應用的元信息，使用web應用的元信息和性能數據對web應用進行數據分析，并根據數據分析的結果生成web應用的狀態特征描述記錄，在現有診斷記錄中檢索與特征描述記錄具有一定相似度的記錄，選出一定數量的相似記錄并將相似記錄按相似度排序，將相似記錄呈現給管理人員。

使用web應用的元信息和性能數據對web應用進行數據分析，并根據數據分析的結果生成web應用的狀態特征描述記錄的步驟包括：根據web應用的元信息為web應用的每一種角色構造一個角色向量，并建立web應用的虛擬機標識符到前述角色向量的映射，根據web應用的元信息和性能數據生成訓練數據，根據訓練數據，通過學習和特征選擇計算出與web應用的服務水平目標狀態相關的一個或多個關鍵性能度量及其特征值，判斷關鍵性能度量是屬于物理機，還是屬于虛擬機，若關鍵性能度量屬于物理機，則根據web應用的元信息找到物理機對應的虛擬機，將關鍵性能度量及其特征值加入到虛擬機所對應的角色向量中，根據全部不為空的角色向量組成的集合生成web應用的狀態特征描述記錄。

使用web應用的元信息和性能數據對web應用進行數據分析，并根據數據分析的結果生成web應用的狀態特征描述記錄的步驟還包括：若關鍵性能度量屬于虛擬機，則將關鍵性能度量及其特征值加入到虛擬機所對應的角色向量中。

一種云計算環境下面向web應用的性能診斷系統，包括：多個監控服務模塊、數據分析模塊、診斷記錄模塊、監控代理模塊以及用戶接口模塊，監控代理模塊用于收集web應用的性能數據，監控服務模塊用于匯總并存儲web應用的性能數據，并收集和存儲web應用的元信息，數據分析模塊用于使用web應用的元信息和性能數據對web應用進行數據分析，并根據數據分析的結果生成web應用的狀態特征描述記錄，診斷記錄模塊用于在現有診斷記錄中檢索與特征描述記錄具有一定相似度的記錄，選出一定數量的相似記錄并將相似記錄按相似度排序，用戶接口模塊用于將相似記錄呈現給管理人員。