[发明专利]一种基于系统硬件使用率的动态令牌桶生成方法

说明书

本发明提供了一种基于系统硬件使用率的动态令牌桶生成方法，采用多指标评估，可以准确的评估系统负载状况，提高系统稳定水平，包括以下步骤：获取当前系统硬件使用率；根据当前系统硬件使用率计算得到令牌桶的桶深度以及可注入的令牌数；向令牌桶中注入令牌，如果令牌桶中令牌数超出桶深度，设置当前令牌数为桶深度，否则，桶深度不变。

技术领域

本发明涉及服务系统运行安全技术领域，具体为一种基于系统硬件使用率的动态令牌桶生成方法。

背景技术

在设备通讯过程中，由于数据的突发性，如果不加以控制，很容易导致系统死机，无响应等状况的出现。因此在通讯领域大量的使用了令牌桶技术来处理这类突发状况。

在大型服务领域（如大型网站等），也常常因为出现突发状况，系统压力陡增，出现CPU，内存使用暴增，进而导致服务器宕机。因而也常常采用令牌桶，熔断器等技术来处理该类状况。

一般令牌桶采用固定桶深度或者依赖CPU使用动态调整桶深度，如公告号为CN102164083的专利中公开的一种令牌桶刷新方法，由于任务的复杂性，某些任务是计算密集型，有的是IO密集型，由于任务不同，对于IO密集型，用CPU来调整桶大小，就显得非常不及时，为了克服评估不准确的问题，一些实现就简单的降低桶深度的最大值，导致资源的浪费。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于系统硬件使用率的动态令牌桶生成方法，采用多指标评估，可以准确的评估系统负载状况，提高系统稳定水平。

本发明的技术方案如下: 一种基于系统硬件使用率的动态令牌桶生成方法，其特征在于：包括以下步骤：获取当前系统硬件使用率；根据当前系统硬件使用率计算得到令牌桶的桶深度以及可注入的令牌数；向令牌桶中注入令牌，如果令牌桶中令牌数超出桶深度，设置当前令牌数为桶深度，否则，桶深度不变。

进一步的，在根据注入令牌数调节桶深度后，判定令牌桶的当前状态，如果令牌桶的当前状态正常，开启延时定时器，如果定时器时间到，重新根据当前系统硬件使用率计算得到令牌桶的桶深度以及可注入的令牌数；如果令牌桶的当前状态不正常，则关闭令牌桶。

进一步的，系统硬件使用率包括CPU使用率、内存使用率、硬盘使用率、网络带宽使用率。

进一步的，根据系统硬件使用率得到系统压力值，根据系统压力值计算得到注入令牌桶的令牌数。

进一步的，根据单项评估函数分别计算系统中各个硬件的单项评估可用率，分别得到计算机系统各个硬件的评估可用率，根据多个单项评估可用率得到系统可用度，根据木桶理论由最低的单项评估可用率确定系统可用度，根据系统可用度，计算得到桶深度。

进一步的，系统压力值通过以下压力检测评估函数公式计算：

c=（X1*X1r+X2*X2r...+Xn*Xnr）*nr + OldRat * or

其中，X1为硬件1的使用率，X1r为硬件1的使用因子，其中X2为硬件2的使用率，X2r为硬件2的使用因子，其中Xn为硬件N的使用率，Xnr为硬件N的使用因子，nr为评估因子，OldRat为上一次评估结果，or为评估因子 ，满足X1r+X2r+...+Xnr=1，nr+or = 1。

进一步的，计算注入令牌桶的令牌数通过以下公式计算：

(1 - c) * (MAX-MIN) + MIN

其中，c为系统压力值，MAX为最大注入令牌数，MIN为最小注入令牌数。

进一步的，单项评估可用率通过以下单项评估函数公式计算：

xU= (min(max(x, xMIN), xMAX) - xMIN) / (xMAX - xMIN)