基于迭代反馈的云资源弹性测试生成方法研究

发布时间：2020-06-13 01:27

【摘要】：云计算技术发展日益成熟,进一步提升云资源配置效率对资源提供商和用户来说都至关重要。而当前通过模型预测用户未来需求的方式需要提前分配固定数量资源,易造成非峰值期间资源闲置浪费;而利用云平台弹性服务动态分配资源并通过算法优化云资源配置策略的方式,主要从云服务提供商角度实施,用户对于如何合理配置资源仍然存在困难,因为弹性伸缩功能由多种规则功能决定。所以本文旨在以弹性测试的方式筛选能实现最佳弹性水平的规则集,根据该规则集为用户提供云资源配置策略,从而实现提升云资源配置效率的目标。而目前弹性测试中测试例生成均根据经验值设置或随机选取,生成的测试例通常不能代表云平台的最佳弹性水平,因此将不能作为云资源配置策略的设置依据。所以本文改进了弹性测试流程,提出弹性测试生成方法,通过测试例生成驱动弹性测试迭代执行,最终从生成的测试例中选取最佳规则集。根据改进的测试流程,本文首先设计了相关测评指标用于评估弹性水平,并提取弹性的重要属性定义为规则集。然后引入遗传算法思想实现测试例生成方法,设计初始种群执行测试,并根据迭代反馈结果指导遗传、变异生成新的种群。经过多次迭代执行后完成全部测试例生成,实验结果表明,本文提出的弹性测试生成方法在进行少量迭代测试执行后,即可得到弹性水平较高的测试例,其弹性水平明显优于根据经验值设置的初始测试例,且优于全部测试例的平均水平。最终,根据最佳测试例代表的规则集来设置云资源配置策略,能显著提高云平台的弹性水平,从而提高云资源的利用率。
【图文】：

架构图,服务模式,架构

2.2 云弹性测试平台关键技术云计算平台包含基础设施即服务(Infrastructure as a Service, IaaS)、平台即服务(Platfrvice, PaaS)和软件即服务(Software as a service, SaaS)三种服务模式，我们主要讨论市大的 IaaS 服务模式[2]。此外云通常根据适用范围被分为公有云、私有云和混合云，有云应用最为广泛，因此本文中主要对公有云平台进行研究，，并详细介绍实现以一载均衡和弹性伸缩功能的云平台所涉及到的关键技术。 IaaS 基础设施即服务IaaS 的概念最早起源于亚马逊公司，主要用于实现资源的自动化管理和公司内部大件资源的出租。目前世界领先的供应商包括亚马逊 (AWS)，谷歌，微软，IBM 和阿在 IaaS 服务模式中，资源提供商通过高度自动化的交付模式给客户提供 IT 硬件设，还可以处理系统维护和数据备份等任务[23]。其架构图如图 2.1 所示。

交互图,交互图,组件

图 2.2 OpenStack 各组件交互图[25]Figure 2.2 Interactive Chart of OpenStack ComponentsOpenStack 的实质是创建和管理云中的实例，即虚拟机（Virtual Machine, VM），因此图中 VM 与各关键组件密切相关：（1）要给用户提供一个完整可用的实例，需要先创建一个 VM，由 Nova 负责实现。Nova是 OpenStack 的计算控制器，主要负责管理计算资源，并提供 VM 的创建、运行、迁移和快照等各种关于 VM 生命周期的管理工作等[26]。虽然 Nova 本身并不具备虚拟化的能力，但是它会通过 LibvirtAPI 与 VM 的宿主机交互，并且通过 API 对其他组件提供处理接口。（2）然后由 Glance 为创建好的 VM 提供镜像服务，以便于启动实例。Glance 对镜像进行存储、快照和备份等管理，同样以 API 接口进行交互。发现并注册的镜像如果不选择存储在本地或直接存储，可以选择存储在对象服务节点，因此 Glance 还会同 Swift 进行交互。（3）Swift 和 Cinder 安装配置在存储节点。Swift 为 OpenStack 提供一种分布式的对象存
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP393.09

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