[發明專利]一種大規模網絡服務系統行為重構方法

有效

• 申請號: 201710149872.8
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN106953811B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 章昭輝;葛麗娜
• 申請（專利權）人: 東華大學;安徽師范大學
• 主分類號: H04L12/803
• 分類號: H04L12/803;H04L29/08;H04L12/24
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

本發明涉及一種大規模網絡服務系統行為重構方法，依據用戶交互行為序列特征提出用戶行為隸屬度的概念。在系統行為重構模型的基礎上，基于系統交互行為分類及延時控制，提出了帶時延的隨機模糊Petri網的系統行為重構模型和系統行為重構算法。使之在系統實時負載超出最大負載時觸發重構模型均衡系統負載，使系統能夠處于良好服務狀態。

技術領域

本發明涉及一種大規模網絡服務系統行為重構方法，屬于信息技術技術領域。

背景技術

隨著網絡技術的迅速發展和網絡服務系統的出現普及，以及網絡用戶的急劇增加和用戶需求的不斷變化，都需要大型網絡服務系統能夠保持動態自適應負載均衡下響應用戶需求以及環境的變化。對于系統自適應可重構和負載均衡，丁博提出軟件自適應包含感知、決策和執行三個環節。Feng-Lin Li等提出指出在當前軟件服務或系統演化的研究中，主要從系統本身考慮，而沒有把滿足用戶變化需求擺在優先的位置。袁剛提出對用戶請求服務分類來分配系統資源從而動態均衡負載。ShaileshSaxena等利用模糊的動態負載平衡算法通過任務調度實現負載均衡的目的。

系統建模工具多種多樣，例如流程圖、自動機、Petri網等，相比較其他的系統建模工具，Petri網對系統并發的描述具有獨特優勢。龐善臣等針對Petri網對動態系統重構形式化描述和建模能力的不足，提出了可重寫Petri網和位置可重寫Petri網的基本概念，為動態重構系統的Petri網形式化建模提供理論方法，為大規模動態分布式系統的形式化驗證提供有效途徑。顧軍等通過分析服務系統的執行過程，提出了一種基于排隊Petri網的性能建模和分析方法，該方法在定量評估服務系統性能時具有一定的優越性。

現有的工作對于用戶需求變化或個性化需求的服務技術有較多研究，服務質量的更多考慮也在于系統是否滿足用戶的需求的目標，但對于用戶的剛性需求及用戶的需求行為考慮甚少，尤其是大規模剛性需求行為的聚集而導致系統變異的情況。

發明內容

本發明的目的是：針對大規模用戶行為短時間的聚集造成系統負載超載的問題，提出一種大規模網絡服務系統行為重構模型與方法。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種大規模網絡服務系統行為重構方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、初始化大規模網絡服務系統并利用Petri網對系統進行建模；

S2、對系統Petri網模型進行分析，并確定需重構的關鍵節點；

S3、針對t時刻關鍵節點用戶行為數所對應的系統負載與安全負載判斷節點關系，并設置判斷結構，包括以下步驟：

步驟1、計算t時刻系統中用戶提交的行為對應的系統實時負載L_t，L_t＝B_t×l，式中，l(l≥1)表示一個用戶提交一個請求行為所需要的系統負載，B_t表示t時刻大規模網絡服務系統中用戶提交的總的行為數，B_t＝U_t，U_t表示t時刻系統中的用戶數；

步驟2、根據用戶交互行為序列時間，利用隸屬度函數對用戶行為進行分類，其中：

用戶行為隸屬度函數表示用戶行為U_i隸屬于每一類S_j的程度，(j＝1，2，...p，式中，u_ik＝{u_i1，u_i2，...，u_im}表示用戶行為U_i具有的交互行為序列時間特征，假設把用戶行為按交互行為時間的長短分成p個用戶群體，S_j＝{s₁，s₂，...，s_p}(p≥1)表示每一類用戶群體的標準；