[發明專利]對業務負載及資源配置與性能關系的預測方法及預測系統

在審

• 申請號: 201610237159.4
• 申請日: 2016-04-15
• 公開（公告）號: CN107301466A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 楊名;蘇偉杰;楊孝平
• 申請（專利權）人: 中國移動通信集團四川有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司11270
• 代理人: 蔣雅潔,張穎玲

技術領域

本發明涉及業務支撐領域，尤其涉及一種對業務負載及資源配置與性能關系的預測方法及預測系統。

背景技術

企業互聯網(IT，Internet)系統是生成、供給和管理企業數據的核心組件，IT系統性能的好壞關乎到企業的興衰，對IT系統的性能進行有效的管理和預測是保證應用性能的一項重要任務。

然而在信息化大環境中，雖然信息技術在各行各業的應用都得到了前所未有的迅猛發展，但各行業的IT投入都以系統建設和應用開發為主，對系統的有效管理和對未來系統性能的預測卻未得到足夠重視。而服務通常必須具有和業務變化相匹配的前瞻性，否則容易出現系統的性能故障，而導致對業務發展產生不良影響。

由于企業數據越來越龐大，在處理規模化數據過程中涉及到頻繁的任務調度，復雜的數據流處理等原因，IT系統的性能變得不再像以前那樣容易掌握。而另一方面，由于資源的有限性，服務提供方總是希望利用最少的軟硬件資源來達到最高的客戶滿意度；所以，對IT系統進行性能預測和規避風險也就顯得尤為重要。對IT系統的性能進行有效預測的核心是建立IT系統的性能模型，一個能夠準確描述IT系統性能的模型，對于降低系統的使用成本并保證業務性能，具有重要的作用。

現有的系統性能預測方式，通常都以簡單線性模式變化為主，當業務負載增加時，中央處理器(CPU，Central Processing Unit)利用率，輸入輸出(IO，Input Output)利用率以及服務響應時間都以一定比例呈線性增長或減少；同時認為，在提高CPU性能或IO處理能力等資源配置時，系統業務的響應時間會變得更快；但實際情況則不盡相同，上述關系并非簡單線性關系，利用傳統的預測方法，無法滿足人們對現有系統的預測要求；例如由于業務功能的不斷增加以及用戶量的增長，現有系統是否能夠滿足業務要求無法判斷，如何合理地分配系統資源成為當前面臨的難題；同時，如果要對現有系統資源進行重新配置時，如提高CPU性能，對業務系統的性能有多大影響，傳統預測方法也無法進行判斷，無具體相關依據。

綜上所述，傳統預測系統主要存在以下不足：

1、傳統預測方法僅適用于解決簡單線性問題，對復雜的非線性變化無法有效展示；

2、預測內容簡單，可用性不強，預測系統化程度不高；

3、預測維度少，對多條件多維度無法進行預測；

4、無法根據實際情況建立相應的預測模型，預測針對性不強；

5、預測理論單一，擴展性不好；對資源配置和軟件升級產生的變更無法預測。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種對業務負載及資源配置與性能關系的預測方法及系統。

本發明實施例提供的對業務負載及資源配置與性能關系的預測方法，包括：

確定預測內容，并根據所述預測內容收集原始工作負載數據；

將所述原始工作負載數據轉換成適用于預測模型的輸入格式；

根據所述預測內容以及收集到的所述原始工作負載數據和輸入格式，建立適用所述預測內容的預測模型，其中，所述預測模型為非線性模型；

設置輸入變量，將所述輸入變量和所述工作負載數據輸入至所述預測模型中進行預測分析，得出預測分析結論。

本發明實施例中，所述建立適用所述預測內容的預測模型，包括：

建立利用率與以下參數之間的第一關聯關系：服務時間、到達率、事務處理器數量；

建立CPU響應時間與以下參數之間的第一關聯關系：服務時間、利用率、事務處理器數量；

建立響應時間與以下參數之間的第一關聯關系：服務時間、排隊時間；

建立ErlangC函數與以下參數之間的第四關聯關系：事務處理器數量、服務時間、到達率；

建立排隊時間與以下參數之間的第五關聯關系：ErlangC函數、服務時間、事務處理器數量、利用率。

本發明實施例中，所述預測模型包括如下公式：

U＝(Stλ)/M

R_t-cpu＝St/(1-U^M)

Rt＝St+Qt

Qt＝EcSt/m(1-U)