[發明專利]公有云系統性能一致性調整方法

有效

• 申請號: 202010475736.X
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111612373B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 樊甜甜;蔣從鋒;周鑫;歐東陽;李躍崗;仇燁亮;殷昱煜;張紀林
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H04L67/51
• 分類號: H04L67/51;H04L67/568;H04J3/06;G06F16/215;G06F9/455;H04L41/0866;H04L67/10
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

本發明公開了一種公有云系統性能一致性調整方法。本發明首先建立基于線性回歸模型的云系統性能評價指標，用于計算不同測試場景下云系統的性能和判斷云服務提供商是否提供一致的性能；其次檢查云平臺配置的完整性，消除由于硬件配置和軟件配置不一致所帶來的性能誤差；然后使用網絡時間協議(NTP)來同步網絡中各個虛擬機的時間。最后清除宿主機和虛擬機的處理器緩存，消除由于不同緩存命中率所帶來的誤差。通過本發明可以消除影響云系統性能的不確定因素，使得云系統可以為租戶提供從一而終的性能，顯著提高的云租戶的服務體驗，同時降低了云平臺的投訴率保證了云平臺的信譽。

技術領域

本發明涉及公有云計算服務平臺的性能評價，并消除各種由外界因素所導致的虛擬機性能誤差，以提高云租戶的客戶體驗和減少客戶租用的虛擬機的性能不一致。

背景技術

云計算和數字化浪潮互為兩翼給整個社會變革帶來了新的動力，云的出現加速了傳統業務的流程化、信息化，也大幅度降低了數字行業的技術門檻。云計算本質是一種共享式的計算服務模型，云服務商通過技術手段將資源分時共享給多租戶，用于實現無處不在、方便快捷、按需的網絡訪問，這些資源可以通過最少的管理或服務提供商交互快速調配和發布。計算是公有云的核心，云平臺將CPU、內存、硬盤等基本硬件通過虛擬機的形式向云租戶提供服務，用戶則根據其應用程序選擇適當的虛擬機配置來滿足其性能和成本目標。區別于傳統數據中心業務，公有云提供海量、客戶自助、多租戶隔離的計算資源，為了使上層應用獲得穩定的性能，租戶需要云系統始終如一地為其提供性能一致的服務。然而由于公有云系統中多租戶共享的特點，租戶的設置環境不盡相同且存在比較多的非標配置和變更，同時共享環境一定會引入沖突、資源競爭等問題，導致用戶在使用同一種云主機產品時獲得不一致的性能。面對不斷擴大的技術平臺和架構升級，業務和系統的復雜程度愈來愈強，提高公有云虛擬機性能的穩定性已經成為運營商必要的工作，保障公有云性能一致性不僅僅保障了云系統線上虛擬機管控的安全運維，更維護了云運營商的聲譽。

因此為了避免虛擬機性能的不一致性，云運營商需要定義一個歸一化的云系統性能評價指標來度量云平臺的性能，以表征云平臺在資源分配、調度、管理、性能干擾隔離方面的優劣。另外，當多次測試發現性能不一致時，云系統需要解決云環境中導致性能不確定性的各種因素，包括多租戶硬件資源爭用和虛擬機調度的隨機性等。首先應當確定云系統性能測試所涵蓋的所有不確定因素，然后控制執行環境，確定多次測試實驗所執行的云系統環境是一致的，從而消除可能的性能誤差，最終獲得一致的性能測試結果。

發明內容

由于云環境中各種不確定性的因素，不同測試實驗環境可能不一致，例如虛擬機的版本部署不對、緩存未及時清除、存在臟數據、資源競爭等，這導致云系統中同一虛擬機運行相同任務時獲得了不一致的性能。

為了消除由外界環境所造成的性能不一致，本發明首先提出一個歸一化的云系統性能評價指標來度量云平臺的性能，以表征云平臺在資源分配、調度、管理、性能干擾隔離方面的優劣，并且用來衡量多次實驗時性能是否一致。當多次測試的實驗結果存在性能不一致時，確定并解決云環境中導致性能不一致的可能因素，消除性能測試誤差，使得云系統可以從始至終地為用戶提供可靠的服務。

該發明包含四部分的內容：基于線性回歸模型的云系統性能評價指標、云系統配置完整性檢查、基于網絡時間協議的時鐘同步和云系統緩存清除。其具體設計流程如圖1所示：

1.基于云系統性能的評價指標(比如資源利用率等)，確定云系統的性能。

2.多次進行相同實驗，并計算其性能。

3.確定性能上限和下限。

4.步驟2中所計算的性能如若不在步驟3設置的性能區間內，則將其看成性能不一致的實驗，則將其加入性能不一致實驗列表中。

5.如果性能不一致實驗列表中仍有實驗，則下一步；否則，直接退出。

6.對性能不一致的實驗進行，云系統配置完整性檢查，確定不一致因素。