[發(fā)明專利]一種基于深度學(xué)習(xí)的云服務(wù)性能自適應(yīng)動(dòng)作類型選擇方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510426784.9
• 申請(qǐng)日: 2015-07-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104951425B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭軍;張斌;劉宇;閆永明;莫玉言;馬安香
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F15/18
• 分類號(hào): G06F15/18
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司21109
• 代理人: 梁焱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于云服務(wù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于深度學(xué)習(xí)的云服務(wù)性能自適應(yīng)動(dòng)作類型選擇方法。

背景技術(shù)

在大數(shù)據(jù)時(shí)代中，信息量指數(shù)型的增長(zhǎng)特性直接導(dǎo)致了諸多行業(yè)中的數(shù)據(jù)大爆發(fā)，整個(gè)社會(huì)也因此在生活方式和生產(chǎn)方式上產(chǎn)生了巨大的變革，而支撐這種科技大變革的技術(shù)基礎(chǔ)，則要?dú)w功于當(dāng)前運(yùn)供應(yīng)商和云服務(wù)商提供的各種各樣的“云”服務(wù)。云計(jì)算技術(shù)(Cloud Computing)是利用高速互聯(lián)網(wǎng)的傳輸能力，將數(shù)據(jù)的處理過(guò)程從個(gè)人計(jì)算機(jī)或服務(wù)器轉(zhuǎn)移到互聯(lián)網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)集群中的技術(shù)。云計(jì)算是一種新興的商業(yè)計(jì)算模型，它將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和各種軟件服務(wù)。“云”是一些可以自我維護(hù)和管理的虛擬計(jì)算資源，通常為一些大型服務(wù)器集群，這使得應(yīng)用提供者無(wú)需為繁瑣的細(xì)節(jié)而煩惱，能夠更加專注于自己的業(yè)務(wù)，有利于創(chuàng)新和降低成本。隨著分布式異構(gòu)計(jì)算機(jī)應(yīng)用項(xiàng)目的大量推廣，云計(jì)算憑借著其創(chuàng)新的計(jì)算模式，近年來(lái)日益受到商業(yè)界和學(xué)術(shù)界的高度重視。根據(jù)云計(jì)算服務(wù)模式的不同，可以將其分為三個(gè)服務(wù)層次，軟件即服務(wù)(software as a service，SaaS)、平臺(tái)即服務(wù)(platform as a service，PaaS)和基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(infrastructure as a service，IaaS)。

在常規(guī)云環(huán)境中，云硬件供應(yīng)商已經(jīng)在硬件服務(wù)基礎(chǔ)上做了大量基礎(chǔ)工作，通常情況下云服務(wù)的供應(yīng)商只需要將自己的服務(wù)部署到相應(yīng)的硬件環(huán)境中，也就是云集群中的虛擬機(jī)(virtual machine，VM)上即可對(duì)外提供服務(wù)。但是隨著服務(wù)的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)營(yíng)，服務(wù)的自身組件會(huì)逐漸受到歷史數(shù)據(jù)的積累、即時(shí)大并發(fā)流量沖擊以及新增部署組件的干擾等多因素的影響，致使其服務(wù)性能下降以至于違反先定服務(wù)等級(jí)協(xié)議(service level agreement,SLA)。SLA是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商和客戶間的一份合同，其中定義了服務(wù)類型、服務(wù)質(zhì)量等術(shù)語(yǔ)。SLA協(xié)議是云系統(tǒng)對(duì)客戶提供的服務(wù)基礎(chǔ)，在提供服務(wù)的全過(guò)程中，供應(yīng)商必須嚴(yán)格遵守SLA。故此，云系統(tǒng)的主要任務(wù)之一就是保證系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定的提供滿足SLA的服務(wù)，進(jìn)而保證整個(gè)服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(quality of service，QoS)。

針對(duì)這種情況，服務(wù)環(huán)境需要一個(gè)高效準(zhǔn)確的云服務(wù)性能自適應(yīng)優(yōu)化方法，以助各云服務(wù)在服務(wù)性能下架的場(chǎng)景下，可以自發(fā)的調(diào)節(jié)服務(wù)自身工作環(huán)境，從而為客戶提供一個(gè)穩(wěn)定舒適的服務(wù)體驗(yàn)。

服務(wù)性能自優(yōu)化的問(wèn)題與人工智能、數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)三個(gè)學(xué)科有緊密聯(lián)系，當(dāng)前許多學(xué)者分別從不同角度對(duì)服務(wù)自性能優(yōu)化展開(kāi)了研究，歸結(jié)起來(lái)主要有如下幾個(gè)方面。

在服務(wù)系統(tǒng)的環(huán)境自適應(yīng)方面：有些研究者研究了以保證服務(wù)質(zhì)量為目標(biāo)的環(huán)境自適應(yīng)方法，Stephen S.Y.等人提出了一種ASBS開(kāi)發(fā)方法，當(dāng)監(jiān)測(cè)到QoS不滿足期望值時(shí)，采用服務(wù)替換或服務(wù)重配置調(diào)整抽象服務(wù)綁定的具體服務(wù)，進(jìn)而使系統(tǒng)QoS滿足需求；C.Valeria等人提出了一種SBS運(yùn)行時(shí)自適應(yīng)框架MOSES，利用為每個(gè)抽象服務(wù)建立的最優(yōu)自適應(yīng)策略模型選取動(dòng)作模式，從而達(dá)到最佳性能。Qian Z.等提出了一種云環(huán)境中的資源動(dòng)態(tài)優(yōu)化配置框架，利用訓(xùn)練得到的資源模型改變資源分配，從而在滿足預(yù)算約束的基礎(chǔ)上達(dá)到應(yīng)用QoS的最優(yōu)化；Kuo-Chan H.等人提出了一種基于服務(wù)請(qǐng)求預(yù)估的動(dòng)態(tài)資源配置機(jī)制，用于確定分配給各服務(wù)的資源量，在面對(duì)變化的并發(fā)訪問(wèn)量時(shí)能夠改善云服務(wù)系統(tǒng)的性能。也有研究者研究了以代價(jià)最小化為目標(biāo)的自適應(yīng)方法，Philipp L.等人以SBS為研究對(duì)象，通過(guò)優(yōu)化選取數(shù)據(jù)操作、服務(wù)重綁定和結(jié)構(gòu)適應(yīng)等自適應(yīng)動(dòng)作，使SLA違反代價(jià)與自適應(yīng)動(dòng)作本身的代價(jià)之和達(dá)到最小；Lin W.W.等人提出了一種資源動(dòng)態(tài)分配模式，根據(jù)負(fù)載變化為云應(yīng)用動(dòng)態(tài)配置虛擬資源，從而最小化資源成本；這些研究工作多單純從QoS或代價(jià)優(yōu)化的角度研究服務(wù)系統(tǒng)的環(huán)境自適應(yīng)方法，且在云環(huán)境中多采取資源重新分配實(shí)現(xiàn)資源調(diào)整，進(jìn)而提高性能或降低代價(jià)。