[发明专利]控制应用服务器的负载接收速率的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机领域，具体地，涉及应用服务器的内存管理技术中的内存过载保护。

背景技术

内存过载正在逐渐成为诸如J2EE应用服务器环境中的企业应用服务器的性能管理的一个关键挑战。一般地，这种应用服务器主要采用Java虚拟机实现，其内存容量有限。应用服务器的内存不断被各种应用使用，并由垃圾回收(GC)自动从内存堆中收回未使用的内存空间。如果应用服务器的实际内存使用量达到最大内存可用量，则会出现内存不足(Out ofMemory)，从而导致应用服务器死机。另外，当实际内存使用量较高时，容易导致应用的性能急剧下降，这对于具有实时要求的应用很不利，例如，会话初始化协议(SIP)应用。

在SIP应用中，例如基于IP的语音(VoIP)应用，SIP作为信令协议用以在IP网络中的SIP客户机之间建立SIP会话。图1示出了SIP会话的消息流程。如图1所示，SIP服务器向SIP客户机提供SIP会话应用。呼叫方SIP客户机通过INVITE消息发起呼叫，通过SIP服务器与被叫方SIP客户机建立SIP会话，在会话期间，SIP服务器记录有关的SIP会话信息，通常为几十到几百K字节，然后，任意一方SIP客户机可通过BYE消息结束会话。典型的呼叫时长分布是对数正态分布，且其平均值为60到300秒。然而，有时SIP会话会较长时间地占用SIP服务器的内存，例如400秒或更长。因此，如果有多个这样的SIP会话，则SIP服务器的可使用内存很容易用尽，从而增加了SIP服务器死机的风险。

另外，应用服务器的实际内存使用量也受到多个因素的直接影响，例如呼叫到达速率、呼叫持续时间、呼叫所占用的内存等。而且，在一个企业环境中，上述所有的因素都是高度变化的，某些因素甚至很难在运行时捕捉，例如，呼叫持续时间的范围可从几秒钟变化到几百分钟。

为了防止应用服务器的内存过载，目前已提出了一些应用服务器的内存过载保护方案。例如，在BEA公司提供的内存过载保护方案中，要求对诸如线程池大小、队列长度限制和HTTP会话的最大数量等的参数进行明确的配置，然而，这些参数并不直接反映应用服务器的实际内存使用量，并且通常依据系统管理员的经验进行设置，而且由于每个应用的特性经常随时间变化，因此很难设置上述参数的最佳值，从而可能导致不能有效地进行内存过载保护。该内存过载保护方案的详细内容可参见Oracle，Configuring WebLogic Server to Avoid Overload Conditions，其可在以下网址http://edocs.bea.com/wls/docs103/config wls/overload.html中获得。

近来，也提出了将基于控制理论的分析方法用于应用服务器的性能、内存管理等。例如，在Y.Diao，N.Gandhi，J.L.Hellerstein，S.Parekh和D.M.Tilbury所著的“Using MIMO Feedback Control to Enforce Policiesfor Interrelated Metrics with Application to the Apache Web Server”中，提出了通过多输入多输出控制器管理CPU和内存使用的方案，其中该MIMO控制器控制诸如最大客户机数量的相关调谐参数。然而，在该方案中，由于控制器的控制增益是固定值，因此，不能很好地跟踪应用特性的变化。

发明内容

本发明正是鉴于以上技术问题提出的，其目的在于提供一种控制应用服务器的负载接收速率的方法及装置，其能够实时跟踪应用特性的变化，并根据该变化自适应地调节应用服务器的负载接收速率，从而防止应用服务器的内存过载。

根据本发明的一个方面，提供一种控制应用服务器的负载接收速率的方法，包括：检测当前控制周期中所述应用服务器的实际内存使用量和负载接收速率；基于所检测的实际内存使用量和负载接收速率，估计所述应用服务器的负载特性变化参数；根据所述负载特性变化参数，计算所述反馈控制器的控制增益；以及所述反馈控制器利用所计算的控制增益，计算所述应用服务器在下一个控制周期的期望负载接收速率。