能預(yù)測(cè)，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)任務(wù)的多副本比例，使系統(tǒng)能夠有效地適應(yīng)負(fù)載水平的動(dòng)態(tài)波動(dòng)。
[0137] 以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā) 明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技 術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種適用于在線數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的請(qǐng)求多副本任務(wù)執(zhí)行方法，所述在線數(shù)據(jù)密集型 應(yīng)用屬于云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的任務(wù)執(zhí)行單元，其特征在于：請(qǐng)求多副本任務(wù)執(zhí)行方法包括有 下列步驟： 步驟A，初始化系統(tǒng)并設(shè)置初始量和參考量 步驟A-1，設(shè)置服務(wù)質(zhì)量目標(biāo)SLO; 步驟A-2,對(duì)后端從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，記為bsN; 步驟A-3,設(shè)置任務(wù)對(duì)應(yīng)的副本； 初始化在線數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用中的任務(wù)執(zhí)行系統(tǒng)，設(shè)置任務(wù)執(zhí)行系統(tǒng)中每個(gè)任務(wù)對(duì)應(yīng)的 副本總數(shù)為k，副本標(biāo)記為r; 每個(gè)任務(wù)對(duì)應(yīng)的所有副本采用集合形式表達(dá)為R= {A，r2,…，rk}，:^表示第一個(gè)副本，r2表示第二個(gè)副本，rk表示最后一個(gè)副本，k表示副本的標(biāo)識(shí)號(hào)； 步驟A-4,設(shè)置無(wú)效周期數(shù)、恢復(fù)周期數(shù)； 初始化在線數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用中的任務(wù)執(zhí)行系統(tǒng)，設(shè)置后端從節(jié)點(diǎn)bsN的無(wú)效周期數(shù) 和恢復(fù)周期數(shù)尺，執(zhí)行步驟B; 步驟B，副本標(biāo)記及分發(fā)副本 步驟B- 1，副本標(biāo)記； 從R={rur2，…，rk}中選取w個(gè)副本作為任務(wù)的標(biāo)記副本，0 <w<k;貝1」將所述R= {ri，r2，…，rk}記為標(biāo)記后副本的表達(dá)形式為；s為副 本被標(biāo)記的標(biāo)識(shí)的； 步驟B- 2,分發(fā)副本； 后端主節(jié)點(diǎn)將同一任務(wù)的所述分發(fā)至N個(gè)后端從 節(jié)點(diǎn)上，執(zhí)行步驟C; 步驟C，獲取排隊(duì)時(shí)延； 計(jì)算后端從節(jié)點(diǎn)bsN運(yùn)行ri副本的排隊(duì)時(shí)延記為2；^，且表 示后端從節(jié)點(diǎn)bsN運(yùn)行;ri副本的時(shí)間，gi)達(dá)表示副本到達(dá)后端從節(jié)點(diǎn)bs!^的時(shí)間； 計(jì)算后端從節(jié)點(diǎn)bsN運(yùn)行r2副本的排隊(duì)時(shí)延記為表 示后端從節(jié)點(diǎn)bsN運(yùn)行;r2副本的時(shí)間，表示;r2副本到達(dá)后端從節(jié)點(diǎn)bs!^的時(shí)間； 計(jì)算后端從節(jié)點(diǎn)bsN運(yùn)行副本的排隊(duì)時(shí)延記為表示后端從節(jié)點(diǎn)bsN運(yùn)行副本的時(shí)間，表示r二J副本到達(dá)后端從節(jié)點(diǎn)時(shí)間； 計(jì)算后端從節(jié)點(diǎn)bsN運(yùn)行 < 副本的排隊(duì)時(shí)延記為表 示后端從節(jié)點(diǎn)bsN運(yùn)行 < 副本的時(shí)間，表示< 副本到達(dá)后端從節(jié)點(diǎn)13%的時(shí)間； 計(jì)算后端從節(jié)點(diǎn)bsN運(yùn)行<+1副本的排隊(duì)時(shí)延記為，且表示后端從節(jié)點(diǎn)bsN運(yùn)行<+1副本的時(shí)間，表示<+1副本到達(dá)后端從節(jié)點(diǎn)13 %的時(shí)間； 計(jì)算后端從節(jié)點(diǎn)bsN運(yùn)行rk副本的排隊(duì)時(shí)延記為？5pl，且表 示后端從節(jié)點(diǎn)bsN運(yùn)行rk副本的時(shí)間，7；^表示rk副本到達(dá)后端從節(jié)點(diǎn)bs 時(shí)間；執(zhí)行 步驟D; 步驟D，檢查副本中是否是標(biāo)記副本； 步驟D-1，任意一后端從節(jié)點(diǎn)bS]^t接收到任意一副本rk進(jìn)行檢查，從而獲取所述rk副 本是否是帶有標(biāo)記的副本； 步驟D-2,若后端從節(jié)點(diǎn)bsN接收到的副本rk為標(biāo)記副本 <，則執(zhí)行步驟H; 步驟D-3,若后端從節(jié)點(diǎn)bsN接收到的副本rk不是標(biāo)記副本/;)，則執(zhí)行步驟E; 步驟E，判斷后端從節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)； 步驟E-1，若后端從節(jié)點(diǎn)bsN滿足狀態(tài)條件一時(shí)，后端從節(jié)點(diǎn)bsj^h于無(wú)效狀態(tài)，則結(jié)束 在線數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用中的任務(wù)執(zhí)行； 步驟E-2,若后端從節(jié)點(diǎn)bsN不滿足狀態(tài)條件一時(shí)，后端從節(jié)點(diǎn)bs 處于無(wú)效狀態(tài)，則 執(zhí)行步驟F; 步驟F，獲取副本排隊(duì)時(shí)延，并計(jì)算副本的預(yù)期響應(yīng)時(shí)延步驟G，檢查副本的預(yù)期響應(yīng)時(shí)延是否滿足服務(wù)質(zhì)量目標(biāo) 若73,期> ，則結(jié)束在線數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用中的任務(wù)執(zhí)行；若期S5ZO，則執(zhí)行 步驟H; 若> 5LO，則結(jié)束在線數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用中的任務(wù)執(zhí)行；若S，則執(zhí)行步 驟H; 若>見(jiàn)(9,則結(jié)束在線數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用中的任務(wù)執(zhí)行；若<見(jiàn)(9,則執(zhí)行步 驟H; 若>見(jiàn)6>，則結(jié)束在線數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用中的任務(wù)執(zhí)行；若74^5X0，則執(zhí)行 步驟H; 若7^ >見(jiàn)6>，則結(jié)束在線數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用中的任務(wù)執(zhí)行；若7^ <見(jiàn)<9，則執(zhí)行 步驟H; 7^期> 5LO，則結(jié)束在線數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用中的任務(wù)執(zhí)行；7^期< ，則執(zhí)行步驟 H； 步驟H，獲取副本的服務(wù)時(shí)延和響應(yīng)時(shí)延 計(jì)算后端從節(jié)點(diǎn)b%運(yùn)行所述1^副本的服務(wù)時(shí)延記為巧；^，且2^&=巧成-巧行，f完成表不后端從節(jié)點(diǎn)bsN執(zhí)彳丁完成ri副本的時(shí)間； 計(jì)算后端從節(jié)點(diǎn)bsN運(yùn)行所述1~2副本的服務(wù)時(shí)延記為，且r8]i& = :r|成-7J行，T完el表不后端從節(jié)點(diǎn)bsN執(zhí)彳丁完成;r2副本的時(shí)間； 計(jì)算后端從節(jié)點(diǎn)13%運(yùn)行所述副本的服務(wù)時(shí)延記為，且-，rig表示后端從節(jié)點(diǎn)bsN執(zhí)行完成副本的時(shí)間； 計(jì)算后端從節(jié)點(diǎn)bs$行所述 < 副本的服務(wù)時(shí)延記為7^，且= 7^ - ， 成表示M端從節(jié)點(diǎn)、bSN執(zhí)#完$ <副本白勺時(shí)丨司； 計(jì)算后端從節(jié)點(diǎn)13%運(yùn)行所述<+1副本的服務(wù)時(shí)延記為，且r9f| = - ， 表不后端從節(jié)點(diǎn)b%執(zhí)彳丁完成<+i副本的時(shí)間； 計(jì)算后端從節(jié)點(diǎn)13%運(yùn)行所述rk副本的服務(wù)時(shí)延記為，且r8]i& =J|成-行，Z完成表不后端從節(jié)點(diǎn)bsN執(zhí)彳丁完成rk副本的時(shí)間； 計(jì)算后端從節(jié)點(diǎn)bsN運(yùn)行所述r丨副本的響應(yīng)時(shí)延記為，且％^應(yīng)=g成- 達(dá)； 計(jì)算后端從節(jié)點(diǎn)bsN運(yùn)行所述r2副本的響應(yīng)時(shí)延記為1；^，且應(yīng)=J|成-J3達(dá)； 計(jì)算后端從節(jié)點(diǎn)13%運(yùn)行所述副本的響應(yīng)時(shí)延記為7；fe，且=73^ - ; 計(jì)算后端從節(jié)點(diǎn)bs!^it行所述 < 副本的響應(yīng)時(shí)延記為，且^- ; 計(jì)算后端從節(jié)點(diǎn)13%運(yùn)行所述<+1副本的響應(yīng)時(shí)延記為，且rn||g= ; 計(jì)算后端從節(jié)點(diǎn)bs!^^行所述rkgu本的響應(yīng)時(shí)延記為，且應(yīng)=TJa- ; 執(zhí)行步驟I; 步驟I，計(jì)算動(dòng)態(tài)參考值 設(shè)置服務(wù)時(shí)延監(jiān)控模塊400的滑動(dòng)窗口Windows存儲(chǔ)的服務(wù)時(shí)延的個(gè)數(shù)，記為V，若服 務(wù)時(shí)延監(jiān)控模塊400收到的服務(wù)時(shí)延的個(gè)數(shù)記為v;當(dāng)v<V時(shí)，則服務(wù)時(shí)延監(jiān)控模塊400 繼續(xù)接收的服務(wù)時(shí)延；當(dāng)v彡V時(shí)，則服務(wù)時(shí)延監(jiān)控模塊400將先接收的服務(wù)時(shí)延剔除； 計(jì)算服務(wù)時(shí)延監(jiān)控模塊400的存儲(chǔ)的服務(wù)時(shí)延的平均值A(chǔ)SL，設(shè)置響應(yīng)時(shí)延監(jiān)控模塊500的滑動(dòng)窗口Windows存儲(chǔ)的響應(yīng)時(shí)延的個(gè)數(shù)，記為U，若響 應(yīng)時(shí)延監(jiān)控模塊500收到的響應(yīng)時(shí)延的個(gè)數(shù)記為u;當(dāng)u<U時(shí)，則響應(yīng)時(shí)延監(jiān)控模塊500 繼續(xù)接收的響應(yīng)時(shí)延；當(dāng)u多U時(shí)，則響應(yīng)時(shí)延監(jiān)控模塊500將先接收的響應(yīng)時(shí)延剔除； 計(jì)算響應(yīng)時(shí)延監(jiān)控模塊500的存儲(chǔ)的響應(yīng)時(shí)延的平均值A(chǔ)RL，且計(jì)算響應(yīng)時(shí)延監(jiān)控模塊500的存儲(chǔ)的響應(yīng)時(shí)延的方差VRL，且，執(zhí) 行步驟J; 步驟J，檢查節(jié)點(diǎn)狀態(tài)參考量 步驟J-1，檢查后端從節(jié)點(diǎn)bsN若不滿足狀態(tài)條件三，則更新，即遞減1 ; 執(zhí)行步驟J_2 ; 步驟J-2,檢查后端從節(jié)點(diǎn)bsN若滿足狀態(tài)條件一，則更新無(wú)效周期數(shù)，即 遞減1 ;同時(shí)結(jié)束在線數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用中的任務(wù)執(zhí)行；檢查后端從節(jié)點(diǎn)13%若不滿足狀態(tài)條 件一，執(zhí)行步驟J-3 ; 步驟J-3,檢查后端從節(jié)點(diǎn)bsN若滿足狀態(tài)條件三，則后端從節(jié)點(diǎn)bs!^處于運(yùn)行狀態(tài)，執(zhí) 行步驟K; 步驟K，更新節(jié)點(diǎn)狀態(tài)參考量 依據(jù)ARL和VRL更新后端從節(jié)點(diǎn)bsN的狀態(tài)參考量，即無(wú)效周期數(shù)/'和恢復(fù)周期數(shù)RCh'、， 若且VRL<G，n表示預(yù)設(shè)的響應(yīng)時(shí)延偏移量上限，G表示預(yù)設(shè)的 響應(yīng)時(shí)延方差上限；表明系統(tǒng)負(fù)載較高，一方面更新恢復(fù)周期數(shù)為副本等待隊(duì)列模 塊200中的副本數(shù)；另一方面更新無(wú)效周期數(shù)，將所述的/G、更新為, 0 <A< 1 ;A表示預(yù)設(shè)的無(wú)效周期數(shù)的比例參數(shù)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于在線數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的請(qǐng)求多副本任務(wù)執(zhí)行方 法，其特征在于：初始時(shí)，無(wú)效周期數(shù)/CW~=0,恢復(fù)周期數(shù)= 0。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于在線數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的請(qǐng)求多副本任務(wù)執(zhí)行方 法，其特征在于：依據(jù)無(wú)效周期數(shù)和恢復(fù)周期數(shù)設(shè)置的狀態(tài)條件有： 狀態(tài)條件一：JCh其0且RCbs#〇,表示后端從節(jié)點(diǎn)bsN處于無(wú)效狀態(tài)；處于無(wú)效狀態(tài) 的所述bsN只接收被標(biāo)記后的任意副本rk，同時(shí)不更新響應(yīng)時(shí)延監(jiān)控模塊的響應(yīng)時(shí)延RL; 狀態(tài)條件二=0且RCbs# 〇,表示后端從節(jié)點(diǎn)bsN處于恢復(fù)狀態(tài)；處于恢復(fù)狀態(tài) 的所述bsN能夠接收任意副本rk，同時(shí)不更新響應(yīng)時(shí)延監(jiān)控模塊的響應(yīng)時(shí)延RL; 狀態(tài)條件三：/C^v =0且RCbs=〇時(shí)，表示后端從節(jié)點(diǎn)bsN處于運(yùn)行狀態(tài)；處于運(yùn)行狀 態(tài)的所述bsN能夠接收任意副本rk，同時(shí)更新響應(yīng)時(shí)延監(jiān)控模塊的響應(yīng)時(shí)延RL。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于在線數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的請(qǐng)求多副本任務(wù)執(zhí)行方法，該方法包括有設(shè)置執(zhí)行任務(wù)系統(tǒng)所需的初始量和參考量的步驟，記錄副本的各個(gè)時(shí)間特性的步驟，判斷時(shí)延的步驟和檢查、更新后端從節(jié)點(diǎn)狀態(tài)參考量的步驟；本發(fā)明所要解決的是如何減少多副本執(zhí)行在保障“在線數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用”服務(wù)質(zhì)量時(shí)占用的額外資源的技術(shù)問(wèn)題，該方法通過(guò)利用滑動(dòng)窗口提取副本特征，并對(duì)后端從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行性能預(yù)測(cè)，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)任務(wù)的多副本比例，使“在線數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用”系統(tǒng)能夠有效地適應(yīng)負(fù)載水平的動(dòng)態(tài)波動(dòng)；從而提高了“在線數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用”系統(tǒng)資源的使用效率的技術(shù)效果。
【IPC分類(lèi)】G06F9/44
【公開(kāi)號(hào)】CN104915205
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510312591
【發(fā)明人】楊海龍, 張佐瑋, 欒鐘治, 錢(qián)德沛
【申請(qǐng)人】北京航空航天大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月8日