網構軟體的按需部署關鍵技術研究

《網構軟體的按需部署關鍵技術研究》是依託北京大學,由張穎擔任負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

  • 中文名:網構軟體的按需部署關鍵技術研究
  • 項目負責人:張穎
  • 項目類別:青年科學基金項目
  • 依託單位:北京大學
項目摘要,結題摘要,

項目摘要

隨著運行環境逐步走向開放和動態,網構軟體迫切需要合理占用分散在網路節點的計算資源以通過平衡供需來保障用戶滿意度。由於部署是軟體占用資源的基本前提,因而也就要求部署做到按需。所謂按需,是指當軟體急需資源時,能夠通過調整部署而獲得充足的資源以保障其穩定運行;而當資源過剩時,又可調整部署而僅保留必要的資源以實現節省。 本項目的目標是,給定網構軟體,首先通過程式重構產生可按需部署的軟體製品,並在運行時隨資源需要更新對應的部署方案並調整所占用資源的配置,從而使其具備按需部署的能力以持續平衡資源供需。同現有工作相比,本項目包含如下創新:一、通過程式重構,使軟體程式對象在運行時可根據需要占用分散的計算資源;二、利用程式對象聚類分析和圖分割原理,提升部署方案的適用性;三、從資源體量、位置、互動關係等要素出發,將多種資源配置調整方式進行歸納組織,並配合部署方案更新來持續平衡資源供需,以高效地保障用戶滿意度。

結題摘要

隨著移動計算、雲計算等新興計算模式的發展,網構軟體的運行環境由封閉、靜態、可控變為開放、動態、難控,這就要求軟體系統能夠實現動態按需部署,以達到資源需求和供給的動態匹配,從而提升服務質量。 本項目的目標是建立起一套理論和技術框架,解決網構軟體實現按需部署所面臨的三個關鍵問題,包括,如何從程式結構角度支持軟體系統在運行時對網路上分散的計算資源按需占用;如何高效地產生部署方案;如何利用計算資源最佳化調整機制來匹配資源供需。在此基礎上,實現一個面向雲端融合的軟體按需部署支撐平台及配套工具,並加以推廣套用。為此,本項目設計了一種支持程式對象按需遠程執行的程式結構,針對軟體系統已經大量存在且持續運行的現實情況,通過基於程式中間代碼的軟體重構技術來將原始系統轉換為符合該結構的軟體系統,從而在非停機的條件下使得該軟體中任意的模組都能按需在雲端或終端部署運行。其次,基於程式模組間的調用關係構造了部署圖,並改進了圖分割算法以生成出匹配資源供需的部署方案。最後,針對軟體由端部署變為雲和端按需部署而可能導致的網路開銷增大的情況,利用3G/4G網路所特有的TailTime現象,動態合併網路請求,減小網路開銷,從而使得雲-端按需部署後的軟體系統能夠提供更好的服務質量。 項目發表學術論文8篇,申請發明專利3項。培養博士研究生1名、碩士研究生3名,完成了任務計畫書中規定的考核指標。項目所申請的專利:“基於重構技術實現敏感數據云端鎖定的方法”、“基於重構技術實現多套用網路請求能耗最佳化的方法”作為核心專利以5000萬“非排他許可”的方式授權給了上市公司,是目前已知的國內高校專利單筆最高金額的許可使用費。項目研究成果作為“軟體定義的雲管理關鍵技術及系統”的核心內容,獲得了2015年教育部高等學校科技進步一等獎(項目負責人排名第2)。同時,項目負責人入選了2015年中國科協首批“青年人才托舉工程”(全國各科研領域僅182人)。

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