專利名稱：針對閉合模型系統(tǒng)的突發(fā)性負載生成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及系統(tǒng)性能分析領(lǐng)域，主要是一種針對閉合模型系統(tǒng)的突發(fā)性負載生成方法。
背景技術(shù)：
負載特征是決定系統(tǒng)性能的一個重要因素。為了分析不同負載對系統(tǒng)性能的影響，必須使用人造負載生成器。人造負載生成可以采用兩種方式:1)通過記錄和重放用戶訪問系統(tǒng)行為，生成相應(yīng)的負載；2)采用數(shù)學模型對用戶行為進行建模，并根據(jù)模型生成相應(yīng)的負載。第一種方法生成的負載符合真實的應(yīng)用場景，但是靈活性較差，用戶無法根據(jù)需要調(diào)節(jié)生成不同的負載。第二種方法可配置性較高，用戶可以通過修改模型參數(shù)，生成不同類型的負載，但需要提供合理的模型參數(shù)化方法，使其生成的負載接近真實情況。經(jīng)典的突發(fā)性負載模型包括馬爾可夫調(diào)制泊松過程(MMPP)和馬爾可夫到達過程(MAP)0突發(fā)性(burstiness)作為負載的一個重要特征，已被證明存在于以太網(wǎng)、Web應(yīng)用系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)和網(wǎng)格系統(tǒng)等許多計算領(lǐng)域。因此，如何人工生成突發(fā)性負載對各類系統(tǒng)性能的研究具有重要意義。雖然一些用于刻畫突發(fā)性強度的數(shù)學模型被提出，例如自相似性(self-similarity),峰值函數(shù)(peakedness function),和離散指數(shù)(index ofdispersion)。但是，很難根據(jù)突發(fā)性強度單個數(shù)值反向生成符合真實用戶行為的突發(fā)性負載，并用于系統(tǒng)性能的研究。目前，許多研究人員和開源組織也開發(fā)了各種各樣的負載生成器，如Surge, Httperf, SffAT和Geist等。Surge和Httperf允許用戶通過配置各個參數(shù)生成不同的負載，但沒有考慮各種突發(fā)性的因素。SWAT對Httperf進行了擴展，通過控制回話長度的分布，實現(xiàn)服務(wù)時間的突發(fā)性。Geist則是針對開放模型的系統(tǒng)，通過控制請求到達時間間隔的分布和相關(guān)性實現(xiàn)請求到達的突發(fā)性。由于現(xiàn)有突發(fā)性負載生成方法的局限性，目前主流的基準程序都不包含突發(fā)性的負載。Mi等(MiN，CasaleG, Cherkasova L, et a 1.1 nject i ng rea I i st i c bur st i ness to a traditionalclient-server benchmark.Proceedings of the6th international conference onAutonomic computing.New York, USA, 2009:149-158.)針對閉合模型系統(tǒng) RUBiS,設(shè)計了一種基于兩個狀態(tài)馬爾可夫到達過程(MAP2)的突發(fā)性負載生成方法。該方法使用平均思考時間、用戶數(shù)和基于計數(shù)的離散指數(shù)(IDC)來構(gòu)造確定MAP2模型的參數(shù)。雖然該方法能夠生成一定的突發(fā)性負載，但是存在一些局限性:1)輸入?yún)?shù)組合的不合理導(dǎo)致實用性較差，雖然IDC可以用于刻畫負載突發(fā)性的強度，但是IDC的大小對于系統(tǒng)性能分析員而言仍然比較抽象，很難提供合理的。即使通過系統(tǒng)請求訪問日志計算得到IDC的值，該方法生成的突發(fā)性負載也可能與原始負載行為不相符。所以，該方法不能生成所有可能的突發(fā)性負載，即無法進行“what-1f”方式的性能分析；2)請求到達率近似方法的不準確導(dǎo)致誤差大，該方法使用思考時間的倒數(shù)作為請求到達率的近似值，使突發(fā)狀態(tài)下請求到達率的設(shè)置不夠準確，從而導(dǎo)致實際生成負載的IDC值小于預(yù)期值。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明提出針對閉合模型系統(tǒng)的突發(fā)性負載生成方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:針對閉合模型系統(tǒng)的突發(fā)性負載生成方法，其特征在于，包括如下步驟:11)閉合系統(tǒng)負載特征建模步驟:采用MAP2模型對突發(fā)性負載進行建模，所述MAP2模型由突發(fā)和正常2個狀態(tài)組成，在突發(fā)狀態(tài)下請求到達率為Xb;在正常狀態(tài)下請求到達率為λ n，當負載生成器發(fā)送一個請求后，所述MAP2模型有一定概率Pbn或Pnb從一個狀態(tài)跳轉(zhuǎn)到另一個狀態(tài)；12) MAP2模型初始化步驟:根據(jù)系統(tǒng)飽和狀況，采用公式(a)近似求解系統(tǒng)請求達到率λ N，z:
權(quán)利要求
1.針對閉合模型系統(tǒng)的突發(fā)性負載生成方法，其特征在于，包括如下步驟: 11)閉合系統(tǒng)負載特征建模步驟: 采用MAP2模型對突發(fā)性負載進行建模，所述MAP2模型由突發(fā)和正常2個狀態(tài)組成，在突發(fā)狀態(tài)下請求到達率為Xb;在正常狀態(tài)下請求到達率為λ n，當負載生成器發(fā)送一個請求后，所述MAP2模型有一定概率Pbn或Pnb從一個狀態(tài)跳轉(zhuǎn)到另一個狀態(tài)； 12)MAP2模型初始化步驟: 根據(jù)系統(tǒng)飽和狀況，采用公式(a)近似求解系統(tǒng)請求達到率λΝ，ζ:
全文摘要
本發(fā)明公開了針對閉合模型系統(tǒng)的突發(fā)性負載生成方法，為閉合系統(tǒng)提供了一種有效的突發(fā)性負載生成方法；根據(jù)系統(tǒng)飽和與非飽和狀態(tài)，近似計算請求到達率，提高了突發(fā)性負載生成的準確率；提供了一種可行的突發(fā)性強度驗證方法，保證生成的突發(fā)性負載更加符合系統(tǒng)性能分析員的要求。
文檔編號G06F9/44GK103150160SQ20131004450
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者尹建偉, 陳韓瑋, 鄧水光, 孫小華, 彭勇, 吳朝暉 申請人:浙江大學