专利名称：针对闭合模型系统的突发性负载生成方法
技术领域：
本发明涉及系统性能分析领域，主要是一种针对闭合模型系统的突发性负载生成方法。
背景技术：
负载特征是决定系统性能的一个重要因素。为了分析不同负载对系统性能的影响，必须使用人造负载生成器。人造负载生成可以采用两种方式:1)通过记录和重放用户访问系统行为，生成相应的负载；2)采用数学模型对用户行为进行建模，并根据模型生成相应的负载。第一种方法生成的负载符合真实的应用场景，但是灵活性较差，用户无法根据需要调节生成不同的负载。第二种方法可配置性较高，用户可以通过修改模型参数，生成不同类型的负载，但需要提供合理的模型参数化方法，使其生成的负载接近真实情况。经典的突发性负载模型包括马尔可夫调制泊松过程(MMPP)和马尔可夫到达过程(MAP)0突发性(burstiness)作为负载的一个重要特征，已被证明存在于以太网、Web应用系统、存储系统和网格系统等许多计算领域。因此，如何人工生成突发性负载对各类系统性能的研究具有重要意义。虽然一些用于刻画突发性强度的数学模型被提出，例如自相似性(self-similarity),峰值函数(peakedness function),和离散指数(index ofdispersion)。但是，很难根据突发性强度单个数值反向生成符合真实用户行为的突发性负载，并用于系统性能的研究。目前，许多研究人员和开源组织也开发了各种各样的负载生成器，如Surge, Httperf, SffAT和Geist等。Surge和Httperf允许用户通过配置各个参数生成不同的负载，但没有考虑各种突发性的因素。SWAT对Httperf进行了扩展，通过控制回话长度的分布，实现服务时间的突发性。Geist则是针对开放模型的系统，通过控制请求到达时间间隔的分布和相关性实现请求到达的突发性。由于现有突发性负载生成方法的局限性，目前主流的基准程序都不包含突发性的负载。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.)针对闭合模型系统 RUBiS,设计了一种基于两个状态马尔可夫到达过程(MAP2)的突发性负载生成方法。该方法使用平均思考时间、用户数和基于计数的离散指数(IDC)来构造确定MAP2模型的参数。虽然该方法能够生成一定的突发性负载，但是存在一些局限性:1)输入参数组合的不合理导致实用性较差，虽然IDC可以用于刻画负载突发性的强度，但是IDC的大小对于系统性能分析员而言仍然比较抽象，很难提供合理的。即使通过系统请求访问日志计算得到IDC的值，该方法生成的突发性负载也可能与原始负载行为不相符。所以，该方法不能生成所有可能的突发性负载，即无法进行“what-1f”方式的性能分析；2)请求到达率近似方法的不准确导致误差大，该方法使用思考时间的倒数作为请求到达率的近似值，使突发状态下请求到达率的设置不够准确，从而导致实际生成负载的IDC值小于预期值。
发明内容
针对上述技术缺陷，本发明提出针对闭合模型系统的突发性负载生成方法。为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下:针对闭合模型系统的突发性负载生成方法，其特征在于，包括如下步骤:11)闭合系统负载特征建模步骤:采用MAP2模型对突发性负载进行建模，所述MAP2模型由突发和正常2个状态组成，在突发状态下请求到达率为Xb;在正常状态下请求到达率为λ n，当负载生成器发送一个请求后，所述MAP2模型有一定概率Pbn或Pnb从一个状态跳转到另一个状态；12) MAP2模型初始化步骤:根据系统饱和状况，采用公式(a)近似求解系统请求达到率λ N，z:
权利要求
1.针对闭合模型系统的突发性负载生成方法，其特征在于，包括如下步骤: 11)闭合系统负载特征建模步骤: 采用MAP2模型对突发性负载进行建模，所述MAP2模型由突发和正常2个状态组成，在突发状态下请求到达率为Xb;在正常状态下请求到达率为λ n，当负载生成器发送一个请求后，所述MAP2模型有一定概率Pbn或Pnb从一个状态跳转到另一个状态； 12)MAP2模型初始化步骤: 根据系统饱和状况，采用公式(a)近似求解系统请求达到率λΝ，ζ:
全文摘要
本发明公开了针对闭合模型系统的突发性负载生成方法，为闭合系统提供了一种有效的突发性负载生成方法；根据系统饱和与非饱和状态，近似计算请求到达率，提高了突发性负载生成的准确率；提供了一种可行的突发性强度验证方法，保证生成的突发性负载更加符合系统性能分析员的要求。
文档编号G06F9/44GK103150160SQ20131004450
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月4日 优先权日2013年2月4日
发明者尹建伟, 陈韩玮, 邓水光, 孙小华, 彭勇, 吴朝晖 申请人:浙江大学