基于资源感知的SaaS服务QoS保障机制研究

发布时间：2019-07-24 06:27

【摘要】：随着网络技术和应用软件的发展,面向服务架构(SOA)在软件即服务(SaaS)中得到普遍应用.在多租户框架中,租户通过共享服务资源降低使用成本,但是,服务资源的分布式部署使系统的性能隔离变得十分复杂.为了满足不同租户的性能要求,提出了一个两层次的基于资源感知的QoS保障机制:第一层,准入控制部件对整个系统的访问请求进行管理以防止系统过载,同时我们使用了一个资源消耗计算模型来保证真实并且及时的反应不同服务器上资源的使用情况;第二层,服务分级部件根据租户的SLA需求提供不同性能等级的服务以实现性能差异化.
【图文】：

面向服务的多租户系统框架

先进行的使资源分配，进行资源分配时，处理该请求的线程会根据一定规则获得相应的优先级．SOA和SaaS的结合是软件开发的新趋势和热点，，其中最具代表性的是处于SaaS领导地位的Salesforce．com［1］的CRM按需解决方案．［2，3］分别提出了利用SOA实现SaaS架构的思想．［4］提出了可以在云间彼此进行互操作的基于服务的云计算架构，并提到利用组件的扩展方式解决因负载能力不足而产生的组件瓶颈问题．但是现在还没有全面的机制来解决SOA和SaaS结合后的服务质量问题．图1面向服务的多租户系统框架Fig．1Architectureofservice-orientedmulti-tenancyplatform相对来说，对SaaS的QoS控制机制的研究有很多，QoS控制机制通常有两种途径:一是对租户的服务请求进行准入控制以避免系统过载，二是向用户提供不同性能等级的服务，实现服务分级．在准入控制方面，［5］提出一个利用PI控制器的访问控制器，并且利用一个SLA对访问请求进行分类．［6］提出的针对服务器的过载保护机制需要对每个层次都要指定响应时间的最大百分比．［7］在访问控制中采用基于利润的策略，高付费用户请求总是比低付费用户优先得到处理．在服务分级方面，［8］提出了根据到达服务器的请求的优先级来管理QoS的机制．［9］提出了SRTP调度机制来改善服务器的响应时间．服务请求根据请求文件的大小自动进行分级，请求文件小则处理优先级高．［10］展示了多种利用SLA参数的调度和基于付费的策略，并且展示了这些策略的有效性．同时有很多QoS控制机制同时采用了准入控制和服务分级两种措施．［11］提出的Web2K机制为两种类型的租户请求提供差异化的QoS，Web2K通过基于QoS感知的中间件进行Web服务质量控制．［12］提出在多租户共享的基于web的多层次应用实例中，用分层的性?

单个服务器的服务分级架构

系都对应一种业务操作，如订单查询业务．响应时间:关于响应时间有很多种情况，在考虑具有依赖关系的情况下就有更多情况，本文所指的响应时间为用户请求从到达系统开始起到响应返回时所经过的时间．SLA中规定了三种类型租户，分别是金级租户、银级租户和铜级租户，每种租户对响应时间、可用性、可靠性、吞吐量都有不同的要求，其付费和最终用户数都有一定的规定．2．1准入控制设计为了对整个系统进行准入控制，在系统入口和用户请求之间加入准入控制部件(如图1)，该部件主要由Controller和Measurement两部分组成．图2单个服务器的服务分级架构Fig．2ServicedifferentiationarchitectureforsingleserverMeasurement保存有服务依赖和具体业务的对应关系，访问不同服务实例的单个请求对资源的消耗比例e，以及如公式(1)所示的资源消耗计算公式，并且负责记录每个服务实例所在的服务器的资源使用情况．每个e都会根据部署在各个服务器上的Monitor(如图2)传送过来的值定期更新，以使Measurement准确反映出服务器性能变化引起的资源消耗情况的变化．Controller接收用户请求并对其进行分析，找到相应处理该业务的依赖关系，根据处理该业务的服务实例所在服务器的资源使用情况决定是否接受新到的访问请求．2．2服务分级设计在部署服务实例的单个服务器上，我们再部署Monitor和Scheduler完成服务分级功能(如图2)，Monitor监控服务实例所在服务器上的资源(内存，CPU，IO)使用状况，并将两种情况的资源使用情况和对应的访问请求数记录下来:即该服务1期杨恩峰等:基于资源感知的SaaS服务QoS保障机制研究69
【作者单位】：山东大学计算机科学与技术学院;
【基金】：国家“八六三”高技术研究发展计划项目(2006AA01A113,2009AA043506)资助山东省科技发展计划项目(2009GG10001001)资助山东省自然科学基金项目(ZR2009GM028)资助
【分类号】：TP393.09

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