[发明专利]一种分布式系统访问性能优化的自适应预取控制方法有效

专利信息
申请号: 201810658112.4 申请日: 2018-06-25
公开(公告)号: CN108769253B 公开(公告)日: 2020-04-03
发明(设计)人: 朱莉;乐元欣;吴敏 申请(专利权)人: 湖北工业大学
主分类号: H04L29/08 分类号: H04L29/08;H04L12/24
代理公司: 北京金智普华知识产权代理有限公司 11401 代理人: 杨采良
地址: 430068 湖*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 分布式 系统 访问 性能 优化 自适应 控制 方法
【说明书】:

发明属于计算机控制技术领域,公开了一种分布式系统访问性能优化的自适应预取控制方法,建立分布式系统环境下的数据访问模型;计算代价函数Cp衡量系统的综合性能;优化预取请求率λp;确定预取阈值T;基于预取阈值T预取。本发明提供的分布式系统访问性能优化的自适应预取控制方法和设计并实现了一个用于分布式系统访问性能优化的自适应预取控制方法,该方法的特点在于能够根据当前系统资源使用和用户访问延迟来设计预取控制方法,通过在线预取阈值来控制预取量,平衡系统资源使用率和用户访问延迟,从而保障系统的综合性能,大大提高应用层用户的访问速度。

技术领域

本发明属于计算机控制技术领域,尤其涉及一种分布式系统访问性能优化 的自适应预取控制方法。

背景技术

目前,业内常用的现有技术是这样的:

随着大数据和云计算技术的迅速发展,各类基于网络的应用系统大量涌现, 使得数据存储量、规模、种类飞速增长,对未来科技与经济发展带来深远影响。 作为衡量系统服务质量的主要指标,终端尤其是移动终端的数据响应速度有待 提高,成为优化系统性能的关键问题,得到了学术界和工业界的广泛关注。

作为缓存技术的有效补充,预取技术是隐藏网络通信时延、提升系统访问 性能的另一个重要手段,已广泛用于性能优化领域。其优势是隐藏用户感觉到 的延迟,但任何预测算法得到的预测准确率都是有限的,这种优势随之带来的 问题是:由于预测的错误增加的网络流量和服务器负载,反而会影响整个系统 的性能。一个有效的办法就是预取控制,采用一定的预取控制方法来决定实际 预取全部或部分预测对象。从而将预取的劣势降到最低,在保障系统总体性能 的前提条件下,尽可能地提高用户的访问速度。

现有的预取控制方法主要采用固定的预取阈值或者是预取固定数量的数据 对象,这将给网络带来巨大的负担。在自适应预取控制方面:可考虑客户端剩 余带宽来决定是否实行预取;动态地调整服务器端预取算法的贪婪性,最小化 预取的负面影响,但只针对单点服务器进行处理。在集群网络系统环境下,可 以根据系统当前缓存状态来控制预取率;通过分析用户访问的数据块和缓存内 容,评价并最小化预期总代价函数,但主要针对网页文件;还可根据负载情况 动态修改预取设置,提升处理器的性能和能耗。在云环境下,可以分析在线社 交网络交互行为,有效预取移动用户间共享的视频大文件。另外,可以联合缓 存与预取,在代理缓存服务器端控制预取请求,也属于单点预取控制方式。

综上所述,现有技术存在的问题是:

(1)现有的自适应预取控制方法,主要根据单点服务器的缓存、负载等因 素进行处理,或者单独考虑客户端带宽、行为等情况控制分布式系统中的预取 率。要么系统资源使用率过高,要么用户访问延迟较大,无法保障基于网络的 分布式应用系统的综合性能。

(2)现有的自适应预取控制方法,采用固定的预取阈值或者是预取固定数 量的数据对象,无法适应变化的网络状况需求。当网络带宽充足时,不能充分 发挥预取数据的优势;当网络带宽不足时,又将给网络带来巨大的负担。

解决上述技术问题的难度和意义:

利用本发明提供的分布式系统访问性能优化的自适应预取控制方法,能够 适应当前广泛使用的分布式系统的需求,综合考虑多个节点的状况,保障系统 的综合性能。

同时,能够根据当前网络带宽的情况,在线自适应的确定预取阈值,在网 络带宽允许的情况下,最大化预取技术的优势。可为云计算和大数据环境下的 网络应用提供高质量的数据获取效率。

发明内容

针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种分布式系统访问性能优化的 自适应预取控制方法。

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