[发明专利]一种基于线性关系的负载资源需求量评估方法

说明书

本发明公开了一种基于线性关系的负载资源需求量评估方法，该发明针对能量感知型集群系统中负载资源需求量因负载波动而难以评估的问题，提出在负载特征与负载资源需求量之间构建一个通用的线性关系，并利用此关系采用一种以线性回归作为基本算法的评估方法，最终通过该评估方法做出准确的负载资源需求量评估。在系统运行阶段，正确的负载特征与其需求量信息不断被收集。通用线性关系中的可变参数则由评估方法依据这些需求量信息，采用线性回归的方式计算出与真实情况相符的具体数值。在确定通用线性关系中具体参数值之后，适用于负载情况的线性关系被确定。继而，评估方法将当前负载特征代入到此确定关系中，最终计算出当前负载的需求量评估值。

技术领域

本发明涉及计算机系统结构领域，具体涉及一种基于线性关系的负载资源需求量评估方法，更具体的涉及了构建负载特征与负载资源需求量之间的线性关系，基于一种通用的线性关系根据实际情况得出与实际相符的确定关系，最终以得出的确定关系实现对负载资源需求量的准确评估。

背景技术

在能量感知型集群系统中，由于负载呈现多变性，负载的资源需求量(资源需求量的定义为：在满足服务质量要求的前提下，负载所需的最小硬件资源量)也是随之改变的。为了在节能的前提下保证系统的服务质量，所提供的资源量应当与当前负载的需求量相匹配。否则，如果所提供的资源量低于需求量，则系统的服务质量无法得到保证；反之，若所提供的资源量高于需求量，则造成了系统的能源浪费。在传统的能量感知型集群系统中，采用的是一种反应式的资源调整方案。此种方案仅在出现服务质量要求违反时，才相应地对资源做出反应式的调整。由于缺乏负载资源需求量的信息，这种方案往往需要不断地多次尝试性调整，才能最终实现资源提供量与需求量相匹配。这就使系统在将资源调整成与负载需求量相匹配，甚至后续很长一段时间内，服务质量出现严重下降。

因此，准确地评估负载的资源需求量对系统的节能及服务质量保证有着重要意义。此外，若负载的需求量无法得到准确的评估，为了最终与负载需求量相匹配，提供的资源量需要不断尝试性地进行调整。而资源量的调整需要耗费一定的时间，这就会使得系统在一段时间内资源不足或是资源过剩。反之，如果负载的资源需求量可以被完全准确地评估，那么资源就可以直接被调整为所需的量，从而免去后续的尝试性调整。即使无法做到完全准确，评估结果越接近实际需求量则后续的调整幅度越小，就能更快的完成资源按需提供，达到一个更好的节能及性能效果。尽管目前已有大量基于建模分析的负载资源需求量评估技术，将系统建模成特定的模型，并基于此模型对负载的需求量做出评估。然而这些技术大都具有两个缺点：一是对实际系统建模过程复杂耗时，二是所建立的模型与实际系统之间存在较大差异。针对第一个缺点，一些技术方法的实现中采用简化的模型，这就导致评估结果与实际相差过大。针对第二个缺点，一些技术方法为系统建模设定了多种参数，最终形成复杂的模型，但实际应用时却难以真正进行参数化建模而难以使用。

发明内容

本发明的目的是为了缓解现有技术中的上述缺陷，提供一种基于线性关系的负载资源需求量评估方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种基于线性关系的负载资源需求量评估方法，所述的负载资源需求量评估方法包括下列步骤：

S1、管理器通过特征抽取(Features Extracting，FE)模块阶段性地获取负载的特征，具体地，FE会抽取出负载的请求到来率(λ)、请求平均服务时间(T_s)、请求平均等待时间(T_w)、请求到来间隔时间的变异系数(Coefficient of Variation，CoV)、请求服务时间的CoV；

S2、管理器通过需求评估(Resource Demand Estimating，RDE)模块根据当前最新的负载特征评估出负载所需的资源量，具体地，RDE根据历史已有负载特征与负载资源需求量信息，为这两者之间建立出一个确定的线性关系，然后将当前最新的负载特征代入此关系中，评估出当前负载的资源需求量；