《雲計算可伸縮性的測試、評價和最佳化研究》是依託清華大學，由白曉穎擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：雲計算可伸縮性的測試、評價和最佳化研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：白曉穎
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
雲計算已成為網際網路環境下，計算機系統體系架構的一個主要發展趨勢。可伸縮性（或彈性）關注計算資源動態調度的效率和性能，是雲平台性能評價中的一個重要指標。但由於雲計算系統的負載規模大且難以預測、多租戶體系結構設計、按需動態資源分配等特性，給可伸縮性的評價、測試和最佳化帶來了挑戰。本項目旨在針對基於雲平台、面向服務的網際網路軟體系統的特點，從可伸縮性度量和評價模型、典型負載模型、資源動態重構和最佳化部署幾個方面開展相關研究。考慮異構資源、異構平台對性能的影響，兼顧性能的經濟性等因素，研究多指標、多維度、綜合化的系統評價方法；利用數據分析、機器學習等技術，建立負載時變性和波動性的模型，實現基於現實場景的負載模擬；基於博弈論、線性規劃等最佳化分析方法，研究最最佳化資源配置選擇推薦算法和動態部署技術。 具有良好可伸縮性的系統結構設計和高效的計算資源調度，對保證系統服務水平至關重要。本項目工作將為雲計算性能研究探索新的理論、方法和技術，具有重要的意義。
結題摘要
雲已成為網際網路環境下主要計算平台。但由於雲計算系統的負載規模大且難以預測、多租戶體系結構設計、按需動態資源分配等特性，給雲平台的評價、測試和最佳化帶來了挑戰。本項目從可伸縮性度量和評價模型、典型負載模型、資源動態重構和最佳化部署幾個方面開展相關研究。主要工作包括：（1）負載模型分析與測試。從虛擬機、任務、應用程式等層面，研究雲負載特徵分析及建模方法，並基於API及場景建模構建負載模擬測試工具；（2）可伸縮性度量與測試。從效、生產力等方面定義雲平台服務可伸縮性度量方法，採用多個基準測試集，對現有典型的雲平台進行測試分析；（3）基於博弈的資源調度方法。從用戶競價模型、用戶-服務商議價模型、服務商競爭模型、服務商合作模型四個方面，刻畫了雲計算市場中不同場景下的資源調度問題，並通過描述場景特點、建立數學模型、論述模型機理和關鍵問題，構建了基於博弈論的資源調度方法體系；（4）基於演化博弈理論的雲資源調度。為了在高頻的、多樣化的資源請求中達到資源配置的動態平衡，研究探討了一種演化博弈模型，即考慮異構資源多維度QoS需求、考慮中間狀態的動態部署、可擴展到大規模套用的分散式調度方法、以及實現帕累托最佳化過程。 相關成果發表論文14篇，其中英文期刊1篇（TPDS），中文學報6篇（《計算機學報》、《計算機研究與發展》等），重要國際會議7篇（ICSE、ICST、COMPSAC等）。雲平台測試工具，目前和企業合作，在中國雲二期/三期項目、阿里雲平台以及微眾銀行支付服務等實際的雲平台上套用實踐，具有很好的套用前景。
