專利名稱：自主系統(tǒng)的自主管理系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及系統(tǒng)管理領(lǐng)域，更具體地說，涉及自主系統(tǒng)的管理。
背景技術(shù)：
在著名的宣言Paul Horn，Autonomic ComputingIBM′Perspective on the State of Information Technology，(IBMCorporation 2001)(下面稱為宣言(Manifesto))中，Paul Horn，IBM高級研究副總裁評述“將不與摩爾定律同步，而是應(yīng)對其長達數(shù)十年統(tǒng)治的后果”。在該述評下，Horn建立并行于生物學(xué)的自主神經(jīng)系統(tǒng)的計算。即，盡管人類的自主神經(jīng)系統(tǒng)在無人類的任何有意識努力的情況下，監(jiān)視、管理、修復(fù)和響應(yīng)不斷變化的條件，但是在自主計算系統(tǒng)中，系統(tǒng)必須自我管理、自我修復(fù)和響應(yīng)不斷變化的條件，而不需要計算系統(tǒng)操作員的任何有意識的努力。
從而，雖然自主神經(jīng)系統(tǒng)能夠把人類從應(yīng)付復(fù)雜事物的負擔(dān)中解脫出來，但是自主計算系統(tǒng)也能做到這一點。相反，計算系統(tǒng)本身能夠承擔(dān)應(yīng)付其自身復(fù)雜性的責(zé)任。該宣言的難點和自主計算系統(tǒng)的八個主要特征相關(guān)I.系統(tǒng)必須“了解它自己”，并且包括同樣擁有系統(tǒng)身份的那些系統(tǒng)組件。
II.系統(tǒng)必須能夠在不斷變化并且不可預(yù)測的條件下，配置和重新配置它自己。
III.系統(tǒng)必須永不滿足于現(xiàn)狀，并且系統(tǒng)必須始終優(yōu)化其工作的途徑。
IV.系統(tǒng)必須自我治愈，并且能夠從可能導(dǎo)致其一些部分發(fā)生故障的例程和異常事件恢復(fù)。
V.系統(tǒng)必須是自我保護方面的專家。
VI.系統(tǒng)必須了解其環(huán)境以及圍繞其活動的語境，并據(jù)此行動。
VII.系統(tǒng)必須遵守開放式標(biāo)準。
VIII.系統(tǒng)必須預(yù)測在使用戶無法察覺其復(fù)雜性的時候，需要的優(yōu)化資源。
重要的是，根據(jù)自主計算的這八個難點，提出了數(shù)種單系統(tǒng)和對等系統(tǒng)，其中自我配置、管理和治愈提供自主操作的基礎(chǔ)。與自主計算的原理相一致的自我管理系統(tǒng)降低了擁有和操作計算系統(tǒng)的成本。然而，實現(xiàn)純自主系統(tǒng)已證明是革命性的。相反地，如同IBM公司白皮書，Autonomic Computing Concepts(IBM Corporation 2001)(下面稱為“IBM白皮書”)中表述的那樣，“提供全系統(tǒng)范圍的自主環(huán)境是借助技術(shù)實現(xiàn)的革命性過程，但是通過采用這些技術(shù)和配套方法，它最終由每個企業(yè)實現(xiàn)”。
在IBM白皮書中，通往自主計算的路徑在邏輯上被確定為5層。這5層從最基本的手動過程延伸到幾乎純粹的自主過程。在進一步的舉例說明中，圖1是通往自主計算的這5層的方框圖?；緦?10代表信息技術(shù)環(huán)境的起點。管理員能夠獨立地管理每個基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部件，管理員能夠建立、配置、監(jiān)視并且最后替換該部件。在管理層120，系統(tǒng)管理技術(shù)可被用于把信息從不同的系統(tǒng)收集到較少的控制臺上，減少當(dāng)環(huán)境變得更復(fù)雜時，管理員收集和綜合信息所用的時間。
值得注意的是，預(yù)測層130包含提供數(shù)個基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部件間的相關(guān)性的新技術(shù)。這些基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部件可開始識別模式，預(yù)測系統(tǒng)的最佳配置，并提供和管理員應(yīng)采取的操作的過程的本質(zhì)相關(guān)的建議。比較起來，在自適應(yīng)層140，響應(yīng)系統(tǒng)收集的信息和系統(tǒng)狀態(tài)的了解，系統(tǒng)自己能夠自動執(zhí)行恰當(dāng)?shù)膭幼鳌Ｗ詈?，在自主?50，依據(jù)商業(yè)策略和目標(biāo)，管理整個信息技術(shù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)操作。用戶只與自主技術(shù)交互作用，以便監(jiān)視商業(yè)過程，改變目標(biāo)，或者這兩者。
在計算管理的各層110、120、130、140、150之間，存在閾值105、115、125、135。當(dāng)管理原理從手動特征170變化到自主特征180時，從基本層110轉(zhuǎn)變到自主層150必須越過每個閾值105、115、125、135。然而，沒有定義從一層自動轉(zhuǎn)變到下一層的機制。事實上，通?？偸菑钠瘘c開始確定對應(yīng)于管理配置的一層，在不進行人為干預(yù)和重新配置的情況下，不能被改變。的確，未定義何時從預(yù)測層130轉(zhuǎn)變到自適應(yīng)層140的確定。然而，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，預(yù)測層130和自適應(yīng)層140之間的主要差別是信任系統(tǒng)在無人為干預(yù)的情況下，管理它所負責(zé)的部件的能力方面的差別。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于解決關(guān)于系統(tǒng)的自主管理方面現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，為自主系統(tǒng)的自主管理提供一種新穎的非顯而易見的方法、系統(tǒng)和設(shè)備。例如，在本發(fā)明的一個優(yōu)選方面，系統(tǒng)可包括手動管理進程和自主管理進程。手動管理進程和自主管理進程都可具有對監(jiān)視被管理系統(tǒng)的操作起反應(yīng)，建議操作的過程的配置。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還可與手動和自主管理進程耦接，并被配置成保存反映手動和自主管理進程做出的判定的信任度的分數(shù)計數(shù)。最后，轉(zhuǎn)變進程可與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)耦接，并被編程為使選擇的手動和自主管理進程之一能夠根據(jù)包含超過閾值的分數(shù)計數(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，管理被管理系統(tǒng)。
作為比較，自主系統(tǒng)的自主管理方法包括監(jiān)視被管理系統(tǒng)，并建議將在被管理系統(tǒng)中執(zhí)行的操作的過程?？膳袛喙芾韱T是否執(zhí)行了建議的動作過程。響應(yīng)所述判斷，還可判斷所述動作過程的輸出是否和預(yù)測的輸出一致。如果是，那么響應(yīng)所述動作過程的輸出和預(yù)測的輸出一致的判斷，可改變分數(shù)計數(shù)，相反，響應(yīng)所述動作過程的輸出和預(yù)測的輸出不一致的判斷，可反向改變分數(shù)計數(shù)?？傊?，當(dāng)分數(shù)計數(shù)越過閾值時，被管理系統(tǒng)的管理可被轉(zhuǎn)變到自適應(yīng)進程。類似地，當(dāng)分數(shù)計數(shù)沿著和引起轉(zhuǎn)變步驟的方向相反的方向重新越過閾值時，被管理系統(tǒng)的管理可被返回預(yù)測進程。可應(yīng)用滯后作用(hysterisis)，以便消除過度頻繁的轉(zhuǎn)變。


附圖中表示了優(yōu)選的實施例，但是要明白，本發(fā)明并不局限于附圖中所示的方案和手段，其中圖1是現(xiàn)有技術(shù)中定義的自主計算的五層的方框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的方案，被配置成從預(yù)測管理狀態(tài)自主轉(zhuǎn)變到自適應(yīng)管理狀態(tài)的系統(tǒng)的示意圖；圖3A是圖解說明在圖2的預(yù)測狀態(tài)下，管理系統(tǒng)部件的進程的流程圖；圖3B是圖解說明在圖2的自適應(yīng)狀態(tài)下，管理系統(tǒng)部件的進程的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明是自主地在自主系統(tǒng)的手動管理方案和自主管理方案之間轉(zhuǎn)變的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。手動管理方案要求在參考預(yù)測管理進程的建議的情況下由管理員對系統(tǒng)進行管理。作為比較，自主管理方案要求配置成作用于進程本身預(yù)測的動作過程的自適應(yīng)管理進程對系統(tǒng)的管理。當(dāng)確立預(yù)測管理進程的預(yù)測能力的信任度(level of trust)時，能夠完成從手動管理到自主管理的轉(zhuǎn)變。相反，當(dāng)確立自主管理進程的預(yù)測能力的不信任度(level of distrust)時，能夠完成從自主管理到手動管理的轉(zhuǎn)變。
圖2是根據(jù)本發(fā)明，被配置成從預(yù)測管理狀態(tài)自主轉(zhuǎn)變到自適應(yīng)管理狀態(tài)的系統(tǒng)的示意圖。系統(tǒng)可包括可由一個或多個授權(quán)的管理員220管理的被管理系統(tǒng)210。被管理系統(tǒng)210的操作可由預(yù)測管理進程250和自適應(yīng)管理進程230監(jiān)視。
根據(jù)被管理系統(tǒng)210的監(jiān)視，預(yù)測管理進程250和自適應(yīng)管理進程240能夠推薦操作的恰當(dāng)管理過程。就預(yù)測管理進程250來說，建議260可被轉(zhuǎn)發(fā)給管理員220，響應(yīng)該建議，管理員220能夠留意建議260，并在被管理系統(tǒng)210的管理中，發(fā)出相應(yīng)的操作270。相反，自適應(yīng)管理進程240能夠利用它自己的建議280，在被管理系統(tǒng)210的管理中，自動執(zhí)行對應(yīng)的操作290。
重要的是，狀態(tài)轉(zhuǎn)變處理器230能夠監(jiān)視預(yù)測管理進程250和自適應(yīng)管理進程240的性能。在關(guān)于預(yù)測管理進程250的正確建議確立了一定的信任度的情況下，狀態(tài)轉(zhuǎn)變處理器230能夠自動把被管理系統(tǒng)210的管理從管理員220的手動控制轉(zhuǎn)變成自適應(yīng)管理進程240的自主控制。相反，當(dāng)關(guān)于自適應(yīng)管理進程240的不正確建議確立了一定的不信任度時，狀態(tài)轉(zhuǎn)變處理器230能夠自動把被管理系統(tǒng)210的管理從自適應(yīng)管理進程240的自主控制轉(zhuǎn)變成管理員220的手動控制。
圖3A是圖解說明在圖2的預(yù)測狀態(tài)下，管理系統(tǒng)部件的進程的流程圖。開始于方框305，觀察被管理系統(tǒng)。根據(jù)被管理系統(tǒng)的狀態(tài)和操作，在方框310中，能夠提出建議，并把所述建議轉(zhuǎn)發(fā)給管理員。通過手動執(zhí)行和所述建議一致的操作，管理員能夠遵循所述建議，或者通過不手動執(zhí)行和所述建議一致的操作，管理員能夠忽略或者不理會所述建議。在任意一種情況下，在方框315，可監(jiān)視管理員的操作。
在判定框320中，如果確定管理員不遵循預(yù)測管理進程的建議，那么該方法可返回方框305。否則，如果確定管理員已遵循預(yù)測管理進程的建議，那么在判定框325中，能夠確定管理員的建議操作是否具有和預(yù)測管理進程的預(yù)測相符的完美效果。如果是，那么可遞增反映預(yù)測管理進程做出的決定的信任度的指標(biāo)，例如“分數(shù)計數(shù)”。更具體地說，每次管理員成功地遵循預(yù)測管理進程的建議時，可跟蹤該實例，以便建立預(yù)測管理進程的可信賴度的歷史記錄。相反，每次管理員遵循預(yù)測管理進程的建議的結(jié)果和預(yù)測管理進程的預(yù)測不一致時，可跟蹤該實例，以便限制可信賴度的歷史記錄。可選的是，當(dāng)管理員不遵循建議時，也可扣減分數(shù)。
在判定框335中，如果遞增的分數(shù)計數(shù)超過預(yù)定閾值，那么在方框340中，系統(tǒng)能夠轉(zhuǎn)變到自適應(yīng)管理進程，自主系統(tǒng)的預(yù)測能力的必需的可信賴度已滿足管理員的預(yù)定。否則，該方法返回方框305。特別地，閾值可預(yù)先確定，指示管理員優(yōu)選的必需的可信賴度。必需的可信賴度可從不嚴格的值得信任到永久不信任。就永久不信任來說，足夠高的閾值能夠確保自適應(yīng)管理進程從不接受被管理系統(tǒng)的管理的控制。在任何一種情況下，可關(guān)于每種操作、每類操作或者每類被管理系統(tǒng)預(yù)先確定閾值。
圖3B是圖解說明在圖2的自適應(yīng)管理進程中，管理系統(tǒng)部件的進程的流程圖。通過預(yù)測狀態(tài)下被管理系統(tǒng)中行為的必需數(shù)目的成功預(yù)測，可達到自適應(yīng)管理進程的自主狀態(tài)。一旦處于自主狀態(tài)，那么在方框350中，再一次能夠觀察被管理系統(tǒng)。響應(yīng)在被管理系統(tǒng)之內(nèi)和之外發(fā)生的事件，在方框355中，自適應(yīng)管理進程能夠提出建議的動作過程。隨后，在方框360中，自適應(yīng)管理進程能夠執(zhí)行建議的動作過程。
在判定框365中，能夠確定自適應(yīng)管理進程的操作是否具有和自適應(yīng)管理進程的預(yù)測一致的完美效果。如果是，那么在方框370中，分數(shù)計數(shù)可被遞增，進一步增強管理員的信任。隨后，進程可返回方框350。否則，當(dāng)自適應(yīng)管理進程采用的操作的結(jié)果和自適應(yīng)管理進程的預(yù)測不一致時，在方框375中，可遞減分數(shù)計數(shù)，從而指示起因于自適應(yīng)管理進程的錯誤預(yù)測的較低可信賴度。
在判定框380中，如果遞減后的分數(shù)計數(shù)低于預(yù)定閾值，那么在方框385中，系統(tǒng)能夠轉(zhuǎn)回預(yù)測管理進程，自主系統(tǒng)的預(yù)測能力的必需可信賴度未滿足管理員的要求。這種情況下，可向管理員通知即將來臨的轉(zhuǎn)變。否則，方法能夠返回方框350。重要的是，由于滯后(hysterisis)情況可起因于最接近于閾值的分數(shù)計數(shù)，因此可對最接近閾值的分數(shù)值應(yīng)用平滑子例程。例如，在進行轉(zhuǎn)變之前，需要超過或低于閾值的趨向。另外，可禁止某些操作引起轉(zhuǎn)變，其它操作可被列舉并從自主管理中排除，總是保持在明確的管理員控制之下。
可用硬件、軟件和硬件和軟件的組合實現(xiàn)本發(fā)明。可在一個計算機系統(tǒng)中集中地實現(xiàn)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)，或者在不同的部件散布在數(shù)個互連的計算機系統(tǒng)的情況下，分布式地實現(xiàn)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)。適合于執(zhí)行這里描述的方法的任意類型的計算機系統(tǒng)、或其它設(shè)備適合于實現(xiàn)這里描述的功能。
硬件和軟件的典型組合可以是具有計算機程序的通用計算機系統(tǒng)，所述計算機程序當(dāng)被裝入并執(zhí)行時，控制計算機系統(tǒng)執(zhí)行這里描述的方法。本發(fā)明也可嵌入計算機程序產(chǎn)品中，所述計算機程序產(chǎn)品包括能夠?qū)崿F(xiàn)這里描述的方法的所有特征，并且當(dāng)被裝入計算機系統(tǒng)中時，所述計算機程序產(chǎn)品能夠執(zhí)行這些方法。
本上下文中的計算機程序或應(yīng)用程序意味著用任意語言、代碼或符號任意表述的一組指令，所述一組指令意圖使具有信息處理能力的系統(tǒng)直接地或者在下述之一或者下述兩者之后執(zhí)行特定的功能a)轉(zhuǎn)換成另一種語言、代碼或符號；b)用不同的材料形式再現(xiàn)。重要的是，在不脫離本發(fā)明的精神或本質(zhì)屬性的情況下，可用其它具體形式具體體現(xiàn)本發(fā)明，因此，本發(fā)明的范圍由下述權(quán)利要求限定，而不是由前面的說明書限定。
權(quán)利要求
1.一種用于自主系統(tǒng)的自主管理的系統(tǒng)，包括手動管理進程和自主管理進程，所述手動管理進程和自主管理進程都具有響應(yīng)于對被管理系統(tǒng)的操作的監(jiān)視來建議動作過程的配置；與所述手動和自主管理進程耦接，并被配置成保存反映所述手動和自主管理進程做出的判定的信任度的指標(biāo)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；和轉(zhuǎn)換進程，與所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)耦接，并被編程為使選擇的所述手動和自主管理進程之一能夠根據(jù)包含超過閾值的指標(biāo)的所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來管理所述被管理系統(tǒng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括滯后平滑子例程，其與所述轉(zhuǎn)換進程耦接，被編程為當(dāng)所述分數(shù)計數(shù)保持接近于所述閾值時，防止在準許所述手動和自主管理進程中所述選擇的一個時出現(xiàn)滯后條件。
3.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述手動管理進程包括自主管理的預(yù)測水平，所述自主管理進程包括自主管理的自適應(yīng)水平。
4.一種用于自主系統(tǒng)的自主管理的方法，所述方法包括下述步驟監(jiān)視被管理系統(tǒng)，并建議將在所述被管理系統(tǒng)中執(zhí)行的動作過程；判斷管理員是否執(zhí)行了所述建議的動作過程，并響應(yīng)所述判斷，進一步判斷所述動作過程的輸出是否和預(yù)測的輸出一致；響應(yīng)所述動作過程的所述輸出和所述預(yù)測的輸出一致的判斷，改變分數(shù)計數(shù)，響應(yīng)所述動作過程的所述輸出和所述預(yù)測的輸出不一致的判斷，反向改變所述分數(shù)計數(shù)；和當(dāng)所述分數(shù)計數(shù)越過一個閾值時，把所述被管理系統(tǒng)的管理轉(zhuǎn)換到自適應(yīng)部件。
5.按照權(quán)利要求4所述的方法，還包括當(dāng)所述分數(shù)計數(shù)沿著和引起所述轉(zhuǎn)換步驟的方向相反的方向重新越過所述閾值時，把所述被管理系統(tǒng)的管理返回到預(yù)測部件的步驟。
6.按照權(quán)利要求4所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)換步驟包括下述步驟檢測在所述分數(shù)計數(shù)的改變過程中對所述閾值的跨越；平滑所述分數(shù)計數(shù)的變化，以避免滯后條件；和只有當(dāng)避免了所述滯后條件時，才允許所述轉(zhuǎn)換步驟。
7.按照權(quán)利要求5所述的方法，還包括在把所述被管理系統(tǒng)的管理返回到所述預(yù)測部件之前，請求管理員許可的步驟。
8.按照權(quán)利要求4所述的方法，還包括通過把所述閾值設(shè)置成事實上的無限值，禁止向所述自適應(yīng)部件的轉(zhuǎn)換的步驟。
9.一種機器可讀的存儲設(shè)備，其上保存有用于自主系統(tǒng)的自主管理的計算機程序，計算機程序包括使機器執(zhí)行下述步驟的一組指令監(jiān)視被管理系統(tǒng)，并建議將在所述被管理系統(tǒng)中執(zhí)行的動作過程；判斷管理員是否執(zhí)行了所述建議的動作過程，并響應(yīng)所述判斷，進一步判斷所述動作過程的輸出是否和預(yù)測的輸出一致；響應(yīng)所述動作過程的所述輸出和所述預(yù)測的輸出一致的判斷，改變分數(shù)計數(shù)，響應(yīng)所述動作過程的所述輸出和所述預(yù)測的輸出不一致的判斷，反向改變所述分數(shù)計數(shù)；和當(dāng)所述分數(shù)計數(shù)越過一個閾值時，把所述被管理系統(tǒng)的管理轉(zhuǎn)換到自適應(yīng)部件。
10.按照權(quán)利要求9所述的機器可讀的存儲設(shè)備，還包括當(dāng)所述分數(shù)計數(shù)沿著和引起所述轉(zhuǎn)換步驟的方向相反的方向重新越過所述閾值時，把所述被管理系統(tǒng)的管理返回到預(yù)測部件的步驟。
11.按照權(quán)利要求9所述的機器可讀的存儲設(shè)備，其中所述轉(zhuǎn)換步驟包括下述步驟檢測在所述分數(shù)計數(shù)的改變過程中對所述閾值的跨越；平滑所述分數(shù)計數(shù)的變化，以避免滯后條件；和只有當(dāng)避免了所述滯后條件時，才允許所述轉(zhuǎn)換步驟。
12.按照權(quán)利要求10所述的機器可讀的存儲設(shè)備，還包括在把所述被管理系統(tǒng)的管理返回到所述預(yù)測部件之前，請求管理員許可的步驟。
13.按照權(quán)利要求9所述的機器可讀的存儲設(shè)備，還包括通過把所述閾值設(shè)置成事實上的無限值，禁止向所述自適應(yīng)部件的轉(zhuǎn)換的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自主系統(tǒng)的自主管理系統(tǒng)和方法。自主系統(tǒng)的自主管理用方法可包括監(jiān)視被管理系統(tǒng)，并建議將在被管理系統(tǒng)中執(zhí)行的動作過程。可判斷管理員是否執(zhí)行了建議的動作過程。響應(yīng)所述判斷，還可判斷所述動作過程的輸出是否和預(yù)測的輸出一致。如果是，那么響應(yīng)動作過程的輸出和預(yù)測的輸出一致的判斷，可改變分數(shù)計數(shù)。相反，響應(yīng)動作過程的輸出和預(yù)測的輸出不一致的判斷，可反向改變分數(shù)計數(shù)?？傊?，當(dāng)分數(shù)計數(shù)越過閾值時，被管理系統(tǒng)的管理可被轉(zhuǎn)換到自適應(yīng)部件。
文檔編號H04L12/26GK1581154SQ20041005889
公開日2005年2月16日 申請日期2004年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月6日
發(fā)明者羅納德·P·多伊爾, 大衛(wèi)·L·卡明斯基, 戴維·M·奧格爾 申請人:國際商業(yè)機器公司