[发明专利]基于前馈和反馈控制的运行时虚拟资源动态分配方法和系统

摘要

本发明属于软件工程技术领域，具体为一种基于前馈和反馈控制的虚拟资源动态分配方法和系统。本发明通过设计一个MAPE自适应控制环路对虚拟资源进行优化控制。自适应控制环路包括：监控模块、分析模块、规划模块和执行模块；其中，规划模块由一个前馈控制器和一个反馈控制器组成，前者针对访问人数这个主要扰动因素，预先对虚拟资源数量进行动态调整，后者则针对其他扰动因素，把各个虚拟资源的响应时间作为反馈量，对各个虚拟资源处理的负载比例进行动态地调整；执行模块由资源管理模块和负载均衡模块组成。采用本发明可实现在运行时环境动态变化的情况下虚拟资源的优化配置，实现应用系统的优化运行和虚拟资源的高利用率。

主权项

基于前馈和反馈控制的虚拟资源动态分配方法，应用系统被部署在云端的多个虚拟资源上为用户提供服务；通过设计一个MAPE自适应控制环路对虚拟资源进行优化控制；所述MAPE自适应控制环路，包括：监控模块、分析模块、规划模块和执行模块；其中，监控模块负责收集应用系统的运行时数据；分析模块通过分析运行时数据获得应用系统的外部扰动以及性能参数；规划模块由一个前馈控制器和一个反馈控制器组成，前者针对访问人数这个主要扰动因素，预先对虚拟资源数量进行动态调整，后者则针对其他扰动因素，把各个虚拟资源的响应时间作为反馈量，对各个虚拟资源处理的负载比例进行动态地调整；执行模块由资源管理模块和负载均衡模块组成，前者负责动态地增加或者删除虚拟资源，后者负责动态地调整各个虚拟资源的负载比例；具体步骤如下：（1）把应用系统部署在给定数量的虚拟资源上，每个虚拟资源平均分配负载比例；（2）在运行时，监控模块定时地收集应用系统的运行时数据，通过分析模块获得在最近一段时间内的运行信息，包括应用系统的访问人数、访问人数变化率、以及各个虚拟资源处理请求的平均响应时间；（3）规划模块中的前馈控制器根据访问人数及其变化率预先对虚拟资源数量进行动态调整；规划模块中的反馈控制器根据各个虚拟资源的平均响应时间对各个虚拟资源处理的负载比例进行动态地调整；（4）执行模块中的资源管理负责动态地增加或者删除虚拟资源，而负载均衡负责动态地调整各个虚拟资源的负载比例；（5）间隔一定时间后重复执行步骤（2）‑（5）。