[发明专利]一种基于多云架构的内容分发服务资源优化调度方法

权利要求书

1.一种基于多云架构的内容分发服务资源优化调度方法，其特征在于，其根据预测和实时情况完成多云环境下的初部署、扩展与切换；具体如下：

(1)多云选择初部署阶段

按照多云选择初部署启发式算法，寻找部署开销最小的云站点，并启动虚拟机部署流媒体应用，之后针对每一个云站点，找到上游的最优云站点，并拷贝流媒体内容资源，通过两层的优化，减少部署的开销；其中：

多云选择初部署启发式算法基于备选多个公有云服务资源提供商的计费策略提出，多云选择初部署启发式算法如下：

首先计算每个用户区域A_m到各个云站点的平均距离L′_m，并将用户区域按L′_m升序关系排序，得到集合A^O，然后从前向后遍历A^O集合，对于每一个A^O中的用户区域A_m，将用户区域A_m中所有请求分配到距离最小L_mj的云节点C_j，再根据云节点的计费策略，计算各节点同可以建立上连接的节点连接时的部署开销，计算比较出来开销最小的云站点建立连接；

找到上游的最优的云站点的算法如下：

遍历所有用户区域A_m相对于流媒体l的可建立连接的云站点，找出拥有最小连接距离的站点W_ij＝D_j+O_i，记录在拓扑图中，其中D_j是C_m中的云节点C_j的下载代价，O_i是打开云节点C_i的代价；

(2)多云扩展阶段

多云扩展阶段针对可预测和云爆发架构下的多云扩展：

在可预测的多云扩展方案中，基于时间序列分析的ARIMA预测模型，通过对历史监控数据分析并将历史监控数据作为输入，在判定为有效预测值的基础上，完成对未来资源需求量以及需切换时间点的预测分析，并通过多云选择初部署启发式算法，使得分配与分发同时进行，在得到部署拓扑后，完成流媒体应用本身需提供的Web Service及流媒体内容的部署与拷贝；当监控模块报警，即已有数据中心无法为用户的访问提供正常服务时，将己部署好的新数据中心激活并投入使用；

在云爆发架构下的多云扩展方案中，监控模块通过实时监控数据检测到超过设定的阈值时，向系统发出警报，通过查看部署拓扑，选择出最小存储租赁开销以及带宽优质的云数据中心CDC，并在所选的新的云数据中心CDC中启动虚拟机集群，之后对于集群中的每一台机器，采用预拷贝Precopying的策略将常用内容资源拷贝至虚拟存储当中，在这个过程中采用冲突度小的Hash算法，将内容资源散列至不同的虚拟存储中；之后将源云站点中各虚拟机上提供流媒体应用访问的Web Service虚拟镜像拷贝至新的云数据中心CDC的每一台虚拟机中，并在所有的新的虚拟机中启动访问服务；

(3)多云切换阶段

首先根据监控数据作为输入，当带宽资源少、用户访问量大或者整个集群全部宕机时，系统的决策模块做出多云切换的决策，通过查看部署拓扑，选择开销最小的一个或者若干数据中心作为新集群部署；采用预拷贝Precopying的策略进行内容资源初次拷贝，之后在虚拟机流媒体应用服务启动好后，迅速向外提供访问服务，并且在服务稳定之后逐步将剩余的内容资源拷贝至新的内容分发数据中心中。