专利名称：一种云计算弹性资源预测及构建方法
技术领域：
本发明涉及一种基于云计算系统平台的计算资源预测和弹性构建方式的技术，特别涉及一种云计算弹性资源预测及构建方法，该方法基于泊松随机过程模型，可对互联网络服务的需要进行预测并对云计算虚拟机计算资源规模进行弹性伸缩，是一种随机过程数学模型和云计算虚拟机计算单元调整和构建方法。
背景技术：
网络服务成为了当前社会信息化发展一个重要基础，云计算是继个人电脑、互联网之后的一个最为重要的IT技术，具备需服务、弹性构建、异构化以及节能减排等优点。在云计算基础设施服务技术领域，面对集群化资源构建，能有效的利用云计算的按需服务和弹性构建提高云计算的效用比，目前仍未找到有效可行的解决方案。目前相关的IT技术人员主要是采用面对当前网络服务需求对云计算虚拟机计算资源集群的规模进行人工调整，以满足网络服务对云计算虚拟机计算资源规模的需求，对网络服务的的按需与云计算虚拟机计算单元规模的调整存在一定的滞后性，同时增加了云计算平台人工维护的成本。目前在保证网络服务质量的前提下如何有效的提高云计算的效用比，关键问题在于对网络的服务需求做出有效的预测，并实现云计算虚拟机计算资源规模的自动动态调整，避免因资源的动态调整影响网络的在线服务质量，进一步提高云计算的无人工干预调整的自动化成都，充分利用云计算服务的优势。而现有的云计算平台在构建资源时采用固定资源池的方式，按照所提供服务的最大计算需求构建资源池，预先按照服务最大需求构建固定的资源，满足网络服务所需的虚拟机规模，然而多数服务的网络服务需求并不会长期的保持在顶峰状态，因此采取此种方式会造成云计算资源效用比无法实现最优化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种云计算弹性资源预测及构建方法，该方法实现了云计算虚拟机计算资源规模的动态调整，提高了资源的效用比，该方法是一种对网络服务规模需求作出有效的预测并能自动对云计算虚拟机计算资源进行动态调整的技术，能有效的对网络服务规模需求做出有效的预测并提前调整云计算虚拟机计算资源集群，从而进一步体现云计算按需服务、弹性构建和自动化的优势，能有效适配当前网络服务对云计算虚拟机云计算资源规模需求。本发明的目的通过下述技术方案实现:一种云计算弹性资源预测及构建方法，网络服务规模的需求由网络服务的接入数决定，其随机事件概率分布与经典的电话交换机接入数量的随机事件一致，均为独立增量过程，且服从非时齐泊松分布。若以ε (t)表示第t时刻网络服务规模需求事件，而每个时间段服务请求相互独立，即ε (t), ε (t2) _ ε (t!)，ε (t3) _ ε (t2),......，ε (tn) _ ε (tj 相互独立，且
ε (tn)-e (V1)分布仅与W1有关，其中tn代表t时间段的第η个时刻。
根据非时齐泊松过程分布，即s时间段内的计算需求服从如下分布:
权利要求
1.一种云计算弹性资源预测及构建方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1、由用户制定不同时间点t的非时齐泊松的时间强度表、云计算虚拟机计算单元配置与计算单元数值表以及转换因子K，初始化预测单元和资源构建单元； 步骤2、预测模块计算出下一个时刻点的期望E[N(ti) O]； 步骤3、资源构建单元计算出第一个时间点h的资源组合数: M1=E [N (t!) |0]*K, 其中E[N(ti) O]为在起始点条件下的h时间点网络服务需求数的条件期望，所述起始点条件是指挽留过服务需求数量为O ;K为转换因子； 步骤4、资源构建单元采取从高到底递归选取计算资源组合，并启动云计算虚拟机计算单元； 步骤5、判断时间点是否到达下一个时刻tn+1 ； 步骤6、若达到下一个时刻，则预测单元计算出下一个时刻tn+1的期望E[N(tn+1) |N(tn)]； 步骤7、资源构建单元计算出下一个时刻的资源数Mn+1=E[N(tn+1) |N(tn)]*K ； 步骤8、资源构建单元将当前的资源数^和下一个时刻的资源数Mn+1对比；iMn+1>Mn时，采用归档方式，从高到底递归增加计算资源组合；当1+1〈1^时，采用从低到高递归关闭计算资源组合，并返回步骤3。
2.根据权利要求1所述的云计算弹性资源预测及构建方法，其特征在于，所述步骤8包括以下步骤: A、将云计算虚拟机最小单元配置与其能支持的网络服务数量向对应，以加权转换因子K表示； B、云计算虚拟机计算资源所需构建的计算单元数，所述云计算虚拟机计算资源所需构建的计算单元数为:M=E [N(t+s) |N(t)]*K， 其中E[N(t+s) |N(t)]为在t时刻网络服务需求数的条件下t+s时间网络服务需求数的条件期望；K为转换因子； 对M进行取整增量处理，所述对M进行取整增量处理的方法为:当M为小数时，取M的整数位+1为最终数值； C、对M进行资源分类递归处理，选取资源的最优化构建组合，所述对M进行资源分类递归处理，选取资源的最优化构建组合的方法为:当云计算虚拟机计算资源规模需要作出增加时，采用归档方式，从高到底递归选增加计算资源组合；当云计算虚拟机计算资源需要作出减小时，采用从低到高递归关闭计算资源。
3.根据权利要求1所述的云计算弹性资源预测及构建方法，其特征在于，所述步骤8中，对所述资源数1进行调整，所述对资源数^进行调整采用资源分类递归处理方式，所述资源分类递归处理方式为:将前当前时刻t的Mn与下一个时刻t+s的Mn+1对比，当Mn+1>Mn时，采用归档方式从高到底递归增加计算资源组合；当Mn+1〈Mn时，采用从低到高递归关闭计算资源。
全文摘要
本发明公开了一种云计算弹性资源预测及构建方法，包括以下步骤步骤1、初始化预测单元和资源构建单元；步骤2、预测模块计算下一个时刻点t1的期望E[N(t1)|0]；步骤3、资源构建单元计算第一个时间点t1的M1=E[N(t1)|0]*K；步骤4、资源构建单元选取计算资源组合，启动云计算虚拟机计算单元；步骤5、判断时间点是否到达下一个时刻tn+1；步骤6、若达到下一个时刻，则预测单元计算tn+1的期望E[N(tn+1)|N(tn)]；步骤7、资源构建单元计算出下一个时刻的资源数Mn+1=E[N(tn+1)|N(tn)]*K；步骤8、资源构建单元将当前的资源数Mn和下一个时刻点的Mn+1对比，当Mn+1>Mn时，增加计算资源组合；当Mn+1<Mn时，关闭计算资源组合，返回步骤3。具有提高了云计算的效用比，有效利用了云计算按需服务、弹性构建的特点、提高了节能减排的效果等优点。
文档编号H04L29/08GK103220365SQ20131015376
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月27日 优先权日2013年4月27日
发明者金连文, 李磊 申请人:华南理工大学