基于DB2的DBaaS系统中计算资源隔离方法研究与实现

论文摘要

计算资源隔离是云计算领域的一个重要研究课题,通常应用虚拟机技术来解决该问题。数据云(Database as a Service,简称DBaaS)属于云计算平台的一种,其中的计算资源隔离一般也应用虚拟机技术,用户的数据库服务运行在虚拟机上,用户以虚拟机为单位租用服务。但虚拟机技术有较多缺点,如资源浪费、性能降低、计算资源分配不灵活等。本文提出了一种新的计算资源隔离方案,用于基于DB2的DBaaS系统中。用户以数据库为单位租用服务,多个用户的数据库运行在同一实例下。它是一种更细粒度的计算资源隔离方案,较之于虚拟机的解决方案,它的资源共享率更高、性能更高,资源配置更灵活。本文提出了虚拟资源容器DBR,用于不同用户之间的计算资源隔离,这些计算资源包括CPU、内存、磁盘I/O速度、磁盘使用量。DBR运行于操作系统上,可以动态的创建,删除,修改计算资源参数。每个数据库用户对应一个DBR,用户的所有任务运行在自己的DBR中,在DBR中为每个用户分配资源,用户任务受到DBR资源阈值的控制。DBR可以被集成到基于DB2的DBaaS系统中,经实验表明DBR可以对不同用户的计算资源进行隔离,并提高用户性能的可预见性,能够保证用户服务质量。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 DBaaS介绍
• 1.1.1 DBaaS服务模型
• 1.1.2 DBaaS的优势
• 1.2 DBaaS的研究现状与研究内容
• 1.2.1 DBaaS的研究内容
• 1.2.2 DBaaS的研究现状
• 1.3 本文的研究内容
• 1.3.1 多租户的资源隔离
• 1.4 本文结构安排
• 第二章 DBaaS数据云中多租户资源隔离的设计
• 2.1 DBaaS中多租户数据库资源隔离的系统设计
• 2.2 DBaaS中多租户资源隔离的实现原理
• 2.2.1 DB2 进程模型
• 2.2.2 基于DB2 的DBaaS中资源隔离的实现原理
• 第三章 DBaaS中多租户计算资源隔离的实现
• 3.1 DBR介绍
• 3.2 DBR中使用的技术
• 3.2.1 DB2 负载管理
• 3.2.2 Linux控制组
• 3.3 DBR的实现
• 3.3.1 CPU隔离的实现
• 3.3.2 内存隔离的实现
• 3.3.3 磁盘I/O带宽隔离
• 3.3.4 磁盘使用量的隔离
• 第四章 DBR监视模块的设计
• 4.1 监视模块架构
• 4.2 监视工具的实现
• 4.2.1 CPU监视工具
• 4.2.2 内存监视工具
• 4.2.3 磁盘I/O速度监视工具
• 4.2.4 磁盘I/O速度监视工具
• 第五章 实验结果与分析
• 5.1 磁盘I/O带宽隔离测试
• 5.2 DBaaS系统集成测试
• 5.2.1 实验环境
• 5.2.2 系统测试
• 第六章 总结与前景展望
• 6.1 总结
• 6.2 前景展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢