基于模式匹配分析的云计算弹性评测方法

摘要

目前云计算已经大量出现并逐渐成为一种主流的计算范式，市场上将云平台作为主要 IT基础设施的公司正在逐渐增多，这些趋势使得云计算的核心价值从最初的降低成本逐渐向具有敏捷性和自由化方向上转变，而实现敏捷性和自由化则需要弹性资源管理策略。弹性已然成为云服务资源管理的核心功能，弹性评测也随之成为该领域研究的热点问题。
　　然而无论是平台架构还是开发流程，云平台与传统的 IT计算平台都呈现出显著的差异，原有的基准测试方法并不能满足弹性评测的需求。但现阶段全面而且合理的综合弹性评测体系还没有完整的构建起来，主要的难点来自两方面：首先已有弹性评测指标数量多、种类杂，选择一个较小的且包含最核心指标的评价指标集合，是解决此类问题的主要途径；其二，已有评价指标有待细化，指标的计算存在系统状态界定不准确和延迟时间模糊处理等问题，影响弹性评测的准确度。
　　为解决云计算环境下弹性的量化和比较问题，改善指标计算过程中存在的系统调度延迟模糊处理和状态界定不准确的状况，本文通过分析弹性的核心特征，分别从资源配置的时间和空间维度，在系统可用性、资源配置的速度和精度方面，提出状态比率、伸缩延迟和调度损耗三类指标，构建弹性量化模型，准确描述系统弹性。为了细化该评测指标，本文应用模式匹配分析技术进行时间序列数据挖掘，首先通过变点检测算法识别响应时间变化点，然后应用动态时间规整算法将其变化点映射到负载曲线，定位弹性策略触发点，最终解决云系统信息的不完整和不准确问题，为指标的精确计算提供数据支持。为验证模型结论，实验基于 CloudStack云管理平台，分别评测了应激式和预测式的弹性策略，分析其长处与不足，最终验证该弹性评测模型结论的有效性与先进性。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题背景

1.2 国内外关于弹性评测的研究现状及分析

1.3 本文主要研究内容

1.4 本文结构

第2章 基于模式匹配的弹性评测指标体系研究

2.1 弹性评测指标的选取

2.2弹性评测指标的测算过程

2.3 弹性评测指标的聚合方法

2.4 本章小结

第3章 基于模式匹配的弹性云多指标评测模型

3.1 评测模型基本假设

3.2 评测模型符号说明

3.3 评测指标的数学表达

3.4 评测指标的聚合

3.5 本章小结

第4章 弹性评测系统的设计与实现

4.1 弹性评测框架设计

4.2 实验场景描述

4.3 弹性评测框架的实现

4.4 弹性评测实验步骤

4.5 本章小结

第5章 实验结果与分析

5.1 实验环境

5.2 资源能力评估

5.3 实验结果

5.4 实验结果分析

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢

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