支持多策略的SaaS系统自适应性能保障方法研究

论文摘要

SaaS(software as a service)是随着互联网技术的发展和应用软件的成熟兴起的一种创新的软件应用模式。相对于传统web软件系统,SaaS系统由于其应用领域、实现方式等方面的不同而具有许多特性。首先,SaaS系统主要面向企业用户,为企业关键业务提供支持,这要求SaaS系统在任何负载环境中都应具有高度可靠性；其次,SaaS系统的按需付费及租约分级特性要求SaaS服务提供商根据租费的不同对租户可以提供不同级别的服务质量；最后,SaaS系统提供的业务具有事务特性,事务中某一请求处理失败,将会导致整个业务失效。针对SaaS系统特性及可靠性需求,要求制定一套以保障高级别用户服务质量、提高系统的业务事务处理成功率及收益代价比最大化为目标的SaaS系统性能保障机制。该机制在动态变化负载环境中可以持续监测系统变化状态,反馈调整和选择性能保障策略以满足租户业务需求。基于上述背景,本文在SaaS系统架构基础上研究传统的系统性能保障策略,分析多种性能保障策略的策略目标和策略特征,然后结合SaaS系统模型提出了系统性能分析方法,给出如资源利用率和事务吞吐率等SaaS系统整体性能指标计算方法。继而进一步对SaaS系统性能保障机制的基本思路和处理过程进行分析,形成支持系统性能评价、请求准入控制和请求调度等一系列策略的SaaS系统自适应性能保障机制。为提高SaaS系统性能保障方法的准确性,针对核心的请求准入和请求调度模块引入了模糊控制与模糊评价理论,研究基于请求准入阈值的准入控制算法及基于服务器性能级别评价的自适应请求调度算法。文章最后基于传统性能保障方法和支持多策略的SaaS系统自适应性能保障方法建立了对比实验,并基于事务平均响应时间和事务失效率分析了实验结果,证明了SaaS系统特定环境中本文提出的性能保障方法更有效。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 主要研究内容
• 1.3 论文组织结构
• 第2章 研究基础
• 2.1 SaaS模式含义与SaaS系统特性
• 2.1.1 SaaS含义与开发实现
• 2.1.2 SaaS系统特性
• 2.2 系统过载及性能度量
• 2.3 Web系统服务质量控制与负载均衡
• 2.3.1 服务质量控制
• 2.3.2 负载均衡
• 2.4 反馈控制
• 2.5 模糊理论
• 2.5.1 模糊数学与模糊集理论
• 2.5.2 模糊评价概念及相关方法
• 2.5.3 模糊控制原理及模糊控制器
• 第3章 支持多策略的SaaS系统自适应性能保障机制
• 3.1 SaaS系统性能保障策略的约束条件
• 3.2 SaaS系统性能保障基本策略
• 3.3 SaaS系统自适应性能保障机制
• 3.3.1 SaaS系统自适应性能保障框架
• 3.3.2 SaaS系统性能保障决策基础
• 3.3.3 SaaS系统性能保障决策核心
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于请求准入阈值的准入控制算法
• 4.1 请求准入控制背景
• 4.2 请求准入控制问题描述与相关概念定义
• 4.3 请求准入阈值更新算法过程分析
• 4.4 请求准入阈值更新算法及准入控制算法实现
• 4.5 本章小结
• 第5章 基于服务器性能级别评价的自适应请求调度算法
• 5.1 自适应请求调度背景
• 5.2 自适应请求调度问题描述及相关定义
• 5.3 服务器性能级别评价算法过程分析
• 5.4 服务器性能级别评价算法及自适应请求调度算法实现
• 5.5 本章小结
• 第6章 实验方案与实验结果分析
• 6.1 实验环境与实验方案
• 6.2 实验数据与实验结果分析
• 6.2.1. 算法可行性验证
• 6.2.2. 基于业务视角的实验数据分析
• 6.2.3. 基于租户视角的实验数据分析
• 6.2.4. 实验结果分析
• 6.3 本章小结
• 第7章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文