[发明专利]一种基于MADDPG算法的混合式云资源弹性伸缩系统及运行方法

说明书

本发明涉及一种基于MADDPG算法的混合式云资源弹性伸缩系统及运行方法，属于云计算领域，所述系统包括集群负载监控中心模块、MADDPG决策中心设计模块，云资源调控中心模块和下游接口对接模块，MADDPG决策中心模块有基于MADDPG算法的多智能体强化学习模型；MADDPG决策中心设计模块与集群负载监控中心模块、MADDPG决策中心设计模块有信号连接，云资源调控中心模块与下游接口对接模块有信号连接。本发明云资源弹性伸缩系统可以智能地适应复杂和动态的环境，以较短的响应时间，及时提供足够的资源满足应用程序的需求。并且在满足性能需求的同时降低云服务商运营成本。

技术领域

本发明属于云计算领域，具体的涉及一种基于MADDPG算法的混合式云资源弹性伸缩系统及运行方法。

背景技术

云资源弹性伸缩可以根据实时的负载情况自动增加或减少计算资源。当负载增加时，弹性伸缩可以自动扩展资源，以确保应用程序的性能和可用性不受影响。当负载减少时，它可以自动缩减资源，以减少资源浪费和成本。云资源弹性伸缩包括水平弹性伸缩和垂直弹性伸缩，如图1所示。

水平弹性伸缩是云计算中的一种资源管理策略，它允许根据应用程序的需求自动增加或减少计算资源的数量。这种弹性伸缩策略旨在应对负载的变化，确保应用程序始终具有足够的资源来满足用户需求。当负载增加时，水平弹性伸缩会自动增加计算资源的数量。例如，在虚拟化环境中，可以通过启动更多的虚拟机实例或容器来增加计算能力。在分布式系统中，可以增加更多的服务器节点来扩展资源。这样可以确保应用程序能够处理更多的请求，并提供更好的性能。负载均衡在水平弹性伸缩中起着重要的作用。负载均衡器将请求流量分发到多个实例上，确保每个实例的负载均衡，避免任何一个实例过载。通过负载均衡，可以提高应用程序的可伸缩性和可用性，同时确保用户请求得到及时的处理。弹性伸缩组是实现水平弹性伸缩的常见机制，它是一组虚拟机实例或容器的集合，它们共同提供服务。弹性伸缩组负责根据负载情况自动调整实例数量，确保集群中的实例数始终满足需求。通过弹性伸缩组，系统可以实现高可用性和弹性，即使某个实例失败，也可以自动替换它，确保应用程序的连续性。

垂直弹性伸缩是一种在云计算中常用的资源管理策略。它允许根据应用程序的需求动态地调整单个计算资源的配置，以适应不同的工作负载。当负载增加时，垂直弹性伸缩可以通过增加资源的配置来提高计算能力。例如，可以增加虚拟机实例的内存或CPU核心数，以满足更高的性能需求。这样可以确保应用程序能够处理更多的请求，并保持良好的响应时间。相反，当负载减少时，垂直弹性伸缩可以通过减少资源的配置来降低成本。例如，可以减少虚拟机实例的内存或CPU核心数，以避免资源的浪费。这种灵活的资源调整能够根据实际需求进行动态的配置变更。垂直弹性伸缩是一种根据应用程序的需求调整单个计算资源配置的资源管理策略。它可以提高应用程序的性能和可用性，并在负载波动时实现资源的有效利用。

云计算的快速发展为现代信息技术提供了强大的支持和基础设施。弹性伸缩作为云计算中关键的资源管理策略，旨在根据实时负载需求调整云资源的数量和规模，以满足用户的需求并提供最佳的性能和资源利用率。然而，传统的弹性伸缩方法在面对复杂和动态的环境时面临一些挑战，例如缺乏对不确定性和动态性的适应能力。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出了一种基于MADDPG(Multi-Agent DeepDeterministic Policy Gradient)算法的混合式云资源弹性伸缩系统及运行方法，用于云资源水平与垂直混合式弹性伸缩系统的优化，本发明云资源弹性伸缩系统可以智能地适应复杂和动态的环境，以较短的响应时间，及时提供足够的资源满足应用程序的需求。并且在满足性能需求的同时降低云服务商运营成本。

本发明是通过如下技术方案来实现的：