[發(fā)明專利]一種對(duì)象云存儲(chǔ)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)延預(yù)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710607350.8
• 申請(qǐng)日: 2017-07-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107451041B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮丹;蘇毅;華宇;施展
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F11/34
• 分類號(hào): G06F11/34
• 代理公司: 42201 華中科技大學(xué)專利中心
• 代理人: 張建偉;曹葆青<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>

1.一種對(duì)象云存儲(chǔ)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)延分布預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)采集參數(shù)

需要采集的參數(shù)包括前端層處理請(qǐng)求的進(jìn)程個(gè)數(shù)n、前端進(jìn)程請(qǐng)求解析的處理時(shí)延分布p_fe(t)及平均時(shí)延后端進(jìn)程請(qǐng)求解析的處理時(shí)延分布p_be(t)及平均處理時(shí)延索引查找操作不命中時(shí)的處理時(shí)延分布i_miss(t)及平均處理時(shí)延元數(shù)據(jù)讀操作不命中時(shí)的處理時(shí)延分布m_miss(t)及平均處理時(shí)延數(shù)據(jù)塊讀操作不命中時(shí)的處理時(shí)延分布d_miss(t)及平均處理時(shí)延索引查找操作的不命中率h_i，元數(shù)據(jù)讀操作的不命中率h_m，數(shù)據(jù)塊讀操作的不命中率h_d，對(duì)象云存儲(chǔ)系統(tǒng)總的請(qǐng)求到達(dá)速率v，任一后端進(jìn)程j上的請(qǐng)求到達(dá)速率v_j，任一后端進(jìn)程j上的數(shù)據(jù)讀操作的速率r_j；

(2)預(yù)測(cè)后端進(jìn)程響應(yīng)時(shí)延分布

將后端進(jìn)程操作隊(duì)列中請(qǐng)求解析操作及其后連續(xù)的非請(qǐng)求解析操作合并為一個(gè)聯(lián)合操作，并根據(jù)聯(lián)合操作隊(duì)列構(gòu)建后端進(jìn)程M/G/1隊(duì)列模型，所述M/G/1模型指請(qǐng)求到達(dá)過(guò)程服從泊松過(guò)程，請(qǐng)求處理時(shí)延分布服從一般分布，同一時(shí)間最多只有一個(gè)請(qǐng)求得到處理；一個(gè)聯(lián)合操作中包含多個(gè)操作；將其中包含的所有操作的處理時(shí)延分布函數(shù)進(jìn)行卷積計(jì)算，得到聯(lián)合操作的處理時(shí)延分布；通過(guò)將一個(gè)聯(lián)合操作中包含的所有操作的平均處理時(shí)延相加，得到聯(lián)合操作的平均處理時(shí)延；

根據(jù)所構(gòu)建的后端進(jìn)程M/G/1隊(duì)列模型，得到的所述聯(lián)合操作在后端進(jìn)程操作隊(duì)列中的等待時(shí)延分布W_be(t)；將W_be(t)和步驟(1)得到的后端進(jìn)程請(qǐng)求解析操作處理時(shí)延分布p_be(t)、索引查詢操作處理時(shí)延分布i(t)和元數(shù)據(jù)讀操作處理時(shí)延分布m(t)進(jìn)行卷積計(jì)算(進(jìn)行卷積計(jì)算的方法是：(W_be*p_be*i*m)(t))，得到后端進(jìn)程的訪問(wèn)請(qǐng)求響應(yīng)時(shí)延分布S_be(t)；(3)預(yù)測(cè)后端進(jìn)程上的請(qǐng)求在前端層上的響應(yīng)時(shí)延分布

根據(jù)前端進(jìn)程的請(qǐng)求處理隊(duì)列建立前端進(jìn)程M/G/1隊(duì)列模型；根據(jù)所建前端進(jìn)程M/G/1隊(duì)列模型，得到前端進(jìn)程請(qǐng)求處理隊(duì)列的響應(yīng)時(shí)延分布S_q(t)；

用前端進(jìn)程請(qǐng)求處理隊(duì)列響應(yīng)時(shí)延分布S_q(t)和步驟(2)得到的一個(gè)后端進(jìn)程響應(yīng)時(shí)延分布進(jìn)行卷積，得到該后端進(jìn)程上的請(qǐng)求在前端層上的響應(yīng)時(shí)延分布S_fe(t)；

(4)預(yù)測(cè)系統(tǒng)總體響應(yīng)時(shí)延分布

對(duì)于每一個(gè)后端進(jìn)程，以該后端進(jìn)程上請(qǐng)求的到達(dá)速率v_j與對(duì)象云存儲(chǔ)系統(tǒng)總的請(qǐng)求到達(dá)速率v的比值v_j/v作為權(quán)值，計(jì)算同一時(shí)段內(nèi)所有后端進(jìn)程上的請(qǐng)求在前端層上的響應(yīng)時(shí)延分布的混合分布，得到系統(tǒng)總體響應(yīng)時(shí)延分布。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)中對(duì)象云存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問(wèn)過(guò)程中、前端進(jìn)程請(qǐng)求解析操作、后端進(jìn)程請(qǐng)求解析操作、內(nèi)存不命中的索引查詢操作、內(nèi)存不命中的元數(shù)據(jù)讀操作和內(nèi)存不命中的數(shù)據(jù)塊讀操作的處理時(shí)延的分布和平均值是分別通過(guò)對(duì)測(cè)試得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分布擬合和計(jì)算平均值的方法得到的。