[發明專利]一種多租戶服務資源需求智能預測系統及方法

在審

• 申請號: 202010862881.3
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN111988412A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 馮朝路;李東修;陳帥征;黃明旭;屈靖祎;栗偉;趙大哲
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G06Q10/06;G06Q10/04;G06F16/21;G06F11/34
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

1.一種多租戶服務資源需求智能預測系統，其特征在于：包括服務資源清洗與規范化處理模塊、租戶服務資源歷史需求數據庫、服務資源實時預測模塊、服務資源監控與調度模塊、服務資源預測誤差反饋模塊、系統日志登記與回滾模塊；所述服務資源清洗與規范化處理模塊，用于將云平臺服務資源使用情況按租戶進行分類清洗；所述多租戶服務資源歷史需求數據庫，用于記錄各租戶規范化的服務需求記錄；所述服務資源實時預測模塊，用于根據多租戶服務資源歷史需求數據庫中的規范化數據構建預測模型，實時預測各租戶下一階段服務資源需求情況；所述服務資源監控與調度模塊，用于周期性的收集云平臺服務資源負載信息，實現各租戶需求服務資源預留與回收控制；所述服務資源預測誤差反饋模塊，用于比對各租戶實際服務需求與服務資源實時預測模塊輸出結果的偏差，并將其作為預測偏差反饋給服務資源實時預測模塊，以調整后期預測準確度；所述系統日志登記與回滾模塊，用于在云平臺運行過程中，實時記錄多租戶服務資源需求智能預測系統運行狀態到日志記錄文件，以及當不可拒外力引起系統崩潰時，根據日志記錄文件重啟系統并回滾崩潰前的租戶任務。

2.根據權利要求1所述的一種多租戶服務資源需求智能預測系統，其特征在于：所述多租戶服務資源需求智能預測系統初次啟動時，多租戶服務資源歷史需求數據庫為空；服務資源清洗與規范化處理模塊從云平臺系統已有數據庫中抽取各租戶的服務資源需求記錄，并將抽取到的多租戶服務資源需求記錄，進行清洗與規范化處理后存入所述多租戶服務資源歷史需求數據庫；同時，所述服務資源清洗與規范化處理模塊負責多租戶服務資源歷史需求數據庫的更新與維護。

3.根據權利要求2所述的一種多租戶服務資源需求智能預測系統，其特征在于：所述服務資源實時預測模塊對各類服務資源單獨處理或將各類服務資源進行聯合處理；若某一時段類型的租戶服務資源歷史需求數據個數有所增加，則進一步強化訓練構建的預測模型。

4.根據權利要求3所述的一種多租戶服務資源需求智能預測系統，其特征在于：所述服務資源監控與調度模塊的收集周期為預設值，并與租戶服務資源需求歷史數據最小時段保持一致；若各租戶新增服務需求數據時段長度滿足某一時段劃分標準，則對應時段類型的租戶服務資源歷史需求數據個數增加；若云平臺服務資源池余量大于服務資源實時預測模塊輸出結果，則所述服務資源監控與調度模塊為該租戶預留服務資源，并核減服務資源池余量；若租戶結束對相應服務資源的需求，則所述服務資源監控與調度模塊回收該租戶服務資源，將其放回資源池，并修正資源池余量。

5.根據權利要求4所述的一種多租戶服務資源需求智能預測系統，其特征在于：所述服務資源預測誤差反饋模塊得到的預測偏差是實際服務需求與預測結果差距的某種度量；所述預測偏差作為預測模型歷史數據，用于強化模型預測精度；所述多租戶服務資源需求智能預測系統前期運行時，模型預測偏差數據不完整，采用零填充操作，進行補全處理。

6.根據權利要求5所述的一種多租戶服務資源需求智能預測系統，其特征在于：所述日志登記內容，包括系統運行狀態、多租戶服務資源歷史需求數據庫中數據、預測模型；所述系統運行狀態記錄，用于系統故障排查；所述回滾內容，主要包括多租戶服務資源歷史需求數據庫中數據、預測模型參數；所述實時記錄運行狀態，每間隔特定時段進行一次；所述回滾崩潰前的租戶任務，需要系統重啟后，系統日志登記與回滾模塊正常運行時完成。

7.一種多租戶服務資源需求智能預測方法，基于權利要求1所述智能預測系統實現，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：多租戶服務資源需求智能預測系統初始啟動時，服務資源清洗與規范化處理模塊，從云平臺系統已有數據庫中抽取各租戶的服務資源需求記錄，將租戶服務資源需求歷史數據按時段劃分、組織、存儲于服務資源歷史需求數據庫中；

步驟2：系統運行過程中，服務資源實時預測模塊根據多租戶服務資源歷史需求數據庫中的規范化數據構建預測模型，對各類服務資源單獨或聯合預測各租戶下一階段服務資源需求量；若某一時段類型的租戶服務資源歷史需求數據個數有所增加，則強化訓練對應預測模型；

步驟3：系統運行過程中，服務資源監控與調度模塊，周期性的收集云平臺服務資源負載信息，實現各租戶需求服務資源預留與回收控制；

所述服務資源監控與調度模塊的收集周期與租戶服務資源需求歷史數據最小時段保持一致；若各租戶新增服務需求數據時段長度滿足某一時段劃分標準，則對應增加該時段類型的租戶服務資源歷史需求數據庫條目；

若云平臺服務資源池余量大于服務資源實時預測模塊輸出結果，則所述服務資源監控與調度模塊為該租戶預留服務資源，并核減服務資源池余量；若云平臺服務資源池余量不足，則給出提示信息，并寫入日志；

若租戶結束對相應服務資源的需求，則所述服務資源監控與調度模塊回收該租戶服務資源，將其放回資源池，并修正資源池余量；

步驟4：系統運行過程中，服務資源預測誤差反饋模塊將各租戶實際服務需求與服務資源實時預測模塊輸出結果的偏差作為預測偏差反饋給服務資源實時預測模塊，以調整后期預測準確度；

步驟5：系統運行過程中，由系統日志登記與回滾模塊實時記錄運行狀態到日志文件；當不可拒外力引起云服務平臺崩潰時，云平臺日志登記與回滾模塊根據日志文件重啟并回滾崩潰前的租戶任務。