基于自适应弹性控制的云计算资源优化配置方法

摘要

本发明公开了一种基于自适应弹性控制的云计算资源优化配置方法。该方法为：（1）首先，监控模块从云计算平台采集资源使用状态数据；（2）其次，预测模块利用从监控模块中获得的数据对下一时间段内的资源需求动态变化情况进行预测；（3）最后，资源配置模块利用当前和预测的云计算资源需求量来采取基于混合弹性控制的资源配置策略，实施主动控制与被动反应相结合的自适应弹性资源配置方法，实现云计算资源的有效利用。本发明提前增加所需资源能保证在下一时间段内资源需求上升后有充足的资源量，从而不出现资源短缺和资源供给滞后的情况；当资源需求出现激增情况时，延后释放的资源能起到有效地缓冲作用。

主权项

1.基于自适应弹性控制的云计算资源优化配置方法，其特征在于，包括有以下步骤：（1）首先，监控模块从云计算平台采集资源使用状态数据，这些数据包括：t时刻新到的资源请求量A(t)；t时刻正在处理的资源请求量E(t)；t时刻存放于缓冲器中的资源请求量B(t)；t时刻云计算平台总的资源负载量L(t)，，τ为启用整个缓冲器所需的时间；（2）其次，预测模块利用监控模块采集的数据对下一时间段内云计算资源需求量进行预测，所预测的下一时刻资源需求总量的表达式为：C(t+1)＝C(t)+D(t+1)，其中C(t)和C(t+1)分别为t时刻及其下一时刻的资源需求量，D(t+1)为其下一时刻将增加或减少的资源需求量，即下一时刻资源需求的变化量；下一时刻资源需求变化量D(t+1)的估计值为，，其中R为t时刻需要添加或移除的虚拟机数量与总虚拟机数量之间比例的估计值，T_i是该资源配置控制系统实施两次控制之间的时间间隔长度，当资源需求上升时，取正值，反之取负值；则上一个时间段T_i内的云计算平均资源负载量为；同样地，所有过去时间段内的平均资源负载量，则可得；从而，下一时刻资源需求变化量的估计值为，可得下一时刻资源需求量估计值为；根据云计算资源负载的动态变化性，T_i的值可根据其变化情况自适应调整，其计算公式为：，其中K为缓冲器队列中可容纳的最大请求数；（3）最后，资源配置模块将从监控模块中采集的当前资源负荷值与预测模块获取的下一时间段内资源负荷值进行综合分析，制定主动控制与被动反应相结合的自适应弹性资源配置策略，具体为：根据从监控模块获得的数据计算资源需求变化量D(t)，被动反应策略应对当前变化所需增加或减少的资源量（虚拟机数量）计算公式为N_reactive＝D(t)/SR_Avg；根据从预测模块获得的下一时刻资源需求的变化量估计值，主动控制策略应对下一时刻资源需求变化所配置的资源量为，其中SR_Avg为单位时间内虚拟机能够处理的资源请求数的中位数，该参数由虚拟机的硬件配置决定；若主动控制策略和被动反应策略都决定需要增加资源供应时，云计算将提供的资源量为：C(t)+N_Proactive+N_reactive；若被动反应策略决定需要增加资源供应而主动控制策略决定减少资源供应时，即两者的决定相矛盾时，只执行被动反应策略，因为被动反应策略主要应对当前的资源需求状况，则此时云计算将提供的资源量为：C(t)+N_reactive；其它情况下，系统将不再分配实施主动控制所需资源N_Proactive。