《SaaS Web集群高能效的多用戶級別多性能指標絕對QoS保證研究》是依託汕頭大學，由熊智擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：SaaS Web集群高能效的多用戶級別多性能指標絕對QoS保證研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：熊智
- 依託單位：汕頭大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
SaaS為軟體發展的最新趨勢，它需要採用Web集群提供高性能的服務。如何在絕對保證各用戶級別多種性能指標的前提下使集群的能耗最低是運營商們急需解決的問題。.首先提出一種服務節點支持CPU頻率調整的多性能指標QoS保證方案，它通過合理地設計節點工作參數，並採用基於廣義預測控制和T-S模糊模型的MIMO控制方案對其值進行測定，使得當節點工作在測定的工作參數值上時請求平均回響時間和丟棄率都能得到保證。然後採用經證明合理的規劃變數定義方式，將集群高能效QoS保證的最佳化部署問題（包括各節點的開關，各開啟節點的CPU頻率及其服務的用戶級別）描述成混合整數規劃問題，由於變數數目大幅度減少，使得線上求解該問題成為可能。最後提出一種求解該問題的改進差分進化算法，它能較快地收斂到全局最優可行解。.項目成果不僅具有很好的套用前景，並對其他模式的雲計算、格線計算等相關領域的QoS和節能研究也有很好的參考價值。
結題摘要
SaaS為軟體發展的最新趨勢，它需要採用Web集群提供高性能的服務。如何在絕對保證各用戶級別多種性能指標的前提下，合理部署集群中各服務節點的開關、各開啟節點的CPU頻率及其服務的用戶級別使集群的能耗最小，是急需解決的重要問題。 本項目主要在以下方面展開研究，並取得了較好的研究成果。 1、多性能指標QoS保證。提出了一種服務節點支持CPU頻率調整的多性能指標QoS保證方案，該方案選擇“最大請求數”和“請求速率/CPU頻率”作為工作參數，通過讓它們工作在事先測定的值上來同時保證服務節點的請求丟棄率和請求平均回響時間。而已有的相關研究都只關注回響時間，忽略了請求丟棄率這一影響用戶體驗的重要性能指標。 2、集群節能部署問題的數學描述。證明了對服務節點型號定義規劃變數的可行性，在此基礎上，針對節點型號定義變數，將集群絕對QoS保證下的節能部署問題描述成帶約束的規劃問題。已有的相關研究都是針對單個服務節點定義變數，而在實際的集群中，服務節點型號的數量通常比服務節點的數量低一個數量級，因此我們的變數定義方式能大幅度減少變數數目。 3、集群節能部署問題的線上求解。針對集群節能部署問題的特點，提出了一種改進的差分進化求解算法，其引入了矯正操作，對不滿足約束條件的解採用貪婪思想進行矯正。考慮到進化算法的收斂速度依賴於算法參數的選擇，還提出了一種無需設定參數的求解算法——混合求解算法，其首先採用貪婪思想確定各個服務節點的開關狀態，然後運用混沌搜尋進行求解。仿真測試表明它們能很快地找到高質量的可行解。 4、節能部署策略仿真平台。基於CloudSim設計實現了一種Web集群節能部署策略的仿真平台，其支持周期式的和條件式的部署觸發方式，能仿真請求的產生、調度和服務，仿真伺服器的開關和頻率調整。 項目成果可直接套用於實際的SaaS Web集群系統，並且對其它服務模式的雲計算、格線計算、分散式計算等相關領域的QoS保證及節能研究也有很好的參考和借鑑價值。
