[发明专利]一种软件抗衰方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及软件维护技术，尤其涉及针对包含多种业务的大型应用系统 的抗衰系统及其方法。

背景技术

软件衰退现象是指一个长期持续运行的软件系统因发生状态退化和性能 降低而最终导致系统崩溃的现象。一般软件运行过程可划分为四个阶段，且 各个状态之间的转移模型如图1所示。

(1)健壮态S0：即软件刚启动时的高度健康状态，发生宕机的概率基 本为0；

(2)亚健壮态S1：即软件启动后经过一段较长时间的运行，由健壮态 进入亚健康态(即转移过程r1)，此时发生性能衰退或宕机的概率大于0；

(3)衰退态S2：在亚健壮态驻留了一段时间后，就会进入故障宕机时 间易发的衰退态(即转移过程r2)；

(4)自愈态S3：在衰退态系统执行自愈操作后到达自愈态(即转移过 程r3)，该状态下系统的性能稍逊于健壮态。

除上述状态转移模型外，还会有因系统的某些操作导致由上述S1直接 进入自愈态S3，譬如r5；或因整个系统重启导致由S1、S2直接回到健壮态 S0，譬如r6。

从软件工程学的角度来看，在软件的设计阶段、开发阶段及测试阶段来 消除软件衰退通常是不可能的，因此软件在运行时期的衰退现象有其存在的 必然性。

一些大型应用系统，以电信领域中的综合网管系统为例，该系统需要提 供拓扑、告警、性能、配置、信令跟踪、安全、日志、策略管理及业务分析 等种类繁多的功能。这类系统的用户(即网管系统的使用者)对性能变化非 常敏感，对平均故障间隔(MTBF)也有很高的要求。

而现有的一些软件系统的抗衰系统及方法，存在以下一些问题：

(1)通过在软件系统中插入各种性能监控代理(agent)，会由于监控 agent运行而给系统带来额外的负载冲击；

例如，美国专利US2004078657披露了一种基于模式识别的软件抗衰方 法，通过对一些特定的性能指标进行周期性测量，当测量值与知识库中的预 设值背离时，启动系统的抗衰操作。该方法需要对特定的性能指标进行限定， 且需要预先构建模式库，并需要编写性能测量agent，故实施监控的时候会给 系统带来额外的负载冲击。

(2)由于需要进行大量的趋势分析会带来复杂的计算量；

(3)基于时间的抗衰系统及方法通常对负载变化容忍性差，即对负载变 化不敏感，抗衰粒度粗，不能通过感知系统负载变化来进行抗衰调整。

例如，美国专利US2007083794披露了一种通过主动复制策略来防止软 件老化的方法，复制策略是基于软件应用本身。当复制策略的条件满足时， 对软件整体进行复制(包括软件状态信息)，复制完成之后，进行软件应用 整体切换。该方法由于软件应用本身，在条件满足时对软件整体进行复制及 进行软件整体切换，故其抗衰粒度粗，会由此对系统性能造成较大冲击。

(4)缺乏能够探测未知的衰退因素的功能，故不能为系统优化提供依据。

发明目的

本发明所要解决的技术问题是提供一种软件抗衰方法及其系统，能够避 免抗衰粒度较粗而对负载变化容忍性差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种软件抗衰方法，包括：

获取基于构件的软件系统的操作日志；

以时间窗为单位，按时间从先到后的顺序逐个时间窗地对操作日志的构 件操作结果及其时间开销进行分析，确定软件系统及其包含的各构件的运行 状况参数，在软件系统的运行状况参数的取值符合重启条件时，将此时功能 衰退的构件确定为需重启构件；

对需重启构件进行重启。

进一步地，所述功能衰退的构件中至少部分构件是按照以下方式确定的：

对操作日志的构件操作结果及时间开销进行分析时，对构件自软件系统 重启以来发生操作失败的次数进行累计，将累计操作失败次数大于或大于等 于设定的失败次数阈值的构件作为功能衰退的构件。

进一步地，所述功能衰退的构件中至少部分构件是按照以下方式确定的：

对操作日志的构件操作结果及时间开销进行分析时，对操作均成功的每 一构件，如该构件在当前时间窗的单次操作平均时延大于上一时间窗的单次 操作平均时延，且大于或大于等于设定的时延阈值，将该构件作为当前需观 测的构件，并将该构件观测次数加一；