[發明專利]一種基于系統硬件使用率的動態令牌桶生成方法

有效

• 申請號: 201611169757.9
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN106789720B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 尤克斌;李剛;馬金滿;徐帆;陳浩東;孫明亮;朱波;王振興
• 申請（專利權）人: 無錫路通視信網絡股份有限公司
• 主分類號: H04L12/819
• 分類號: H04L12/819
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙) 32227
• 代理人: 顧吉云

本發明提供了一種基于系統硬件使用率的動態令牌桶生成方法，采用多指標評估，可以準確的評估系統負載狀況，提高系統穩定水平，包括以下步驟：獲取當前系統硬件使用率；根據當前系統硬件使用率計算得到令牌桶的桶深度以及可注入的令牌數；向令牌桶中注入令牌，如果令牌桶中令牌數超出桶深度，設置當前令牌數為桶深度，否則，桶深度不變。

技術領域

本發明涉及服務系統運行安全技術領域，具體為一種基于系統硬件使用率的動態令牌桶生成方法。

背景技術

在設備通訊過程中，由于數據的突發性，如果不加以控制，很容易導致系統死機，無響應等狀況的出現。因此在通訊領域大量的使用了令牌桶技術來處理這類突發狀況。

在大型服務領域（如大型網站等），也常常因為出現突發狀況，系統壓力陡增，出現CPU，內存使用暴增，進而導致服務器宕機。因而也常常采用令牌桶，熔斷器等技術來處理該類狀況。

一般令牌桶采用固定桶深度或者依賴CPU使用動態調整桶深度，如公告號為CN102164083的專利中公開的一種令牌桶刷新方法，由于任務的復雜性，某些任務是計算密集型，有的是IO密集型，由于任務不同，對于IO密集型，用CPU來調整桶大小，就顯得非常不及時，為了克服評估不準確的問題，一些實現就簡單的降低桶深度的最大值，導致資源的浪費。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種基于系統硬件使用率的動態令牌桶生成方法，采用多指標評估，可以準確的評估系統負載狀況，提高系統穩定水平。

本發明的技術方案如下: 一種基于系統硬件使用率的動態令牌桶生成方法，其特征在于：包括以下步驟：獲取當前系統硬件使用率；根據當前系統硬件使用率計算得到令牌桶的桶深度以及可注入的令牌數；向令牌桶中注入令牌，如果令牌桶中令牌數超出桶深度，設置當前令牌數為桶深度，否則，桶深度不變。

進一步的，在根據注入令牌數調節桶深度后，判定令牌桶的當前狀態，如果令牌桶的當前狀態正常，開啟延時定時器，如果定時器時間到，重新根據當前系統硬件使用率計算得到令牌桶的桶深度以及可注入的令牌數；如果令牌桶的當前狀態不正常，則關閉令牌桶。

進一步的，系統硬件使用率包括CPU使用率、內存使用率、硬盤使用率、網絡帶寬使用率。

進一步的，根據系統硬件使用率得到系統壓力值，根據系統壓力值計算得到注入令牌桶的令牌數。

進一步的，根據單項評估函數分別計算系統中各個硬件的單項評估可用率，分別得到計算機系統各個硬件的評估可用率，根據多個單項評估可用率得到系統可用度，根據木桶理論由最低的單項評估可用率確定系統可用度，根據系統可用度，計算得到桶深度。

進一步的，系統壓力值通過以下壓力檢測評估函數公式計算：

c=（X1*X1r+X2*X2r...+Xn*Xnr）*nr + OldRat * or

其中，X1為硬件1的使用率，X1r為硬件1的使用因子，其中X2為硬件2的使用率，X2r為硬件2的使用因子，其中Xn為硬件N的使用率，Xnr為硬件N的使用因子，nr為評估因子，OldRat為上一次評估結果，or為評估因子 ，滿足X1r+X2r+...+Xnr=1，nr+or = 1。

進一步的，計算注入令牌桶的令牌數通過以下公式計算：

(1 - c) * (MAX-MIN) + MIN

其中，c為系統壓力值，MAX為最大注入令牌數，MIN為最小注入令牌數。

進一步的，單項評估可用率通過以下單項評估函數公式計算：

xU= (min(max(x, xMIN), xMAX) - xMIN) / (xMAX - xMIN)