[发明专利]一种基于请求处理模拟的系统软硬件拓扑的评估方法及系统

说明书

本发明公开了一种计算机系统的软硬件拓扑结构的评估方法及系统，涉及系统请求处理过程的模拟以及系统软硬件拓扑结构对请求处理的影响机制的建模，通过模拟系统处理请求的过程，统计并估计系统在采用某种软硬件拓扑结构时，其处理请求所表现出来的系统吞吐量上的各种指标。

技术领域

本发明涉及计算机系统技术，具体涉及一种基于请求处理模拟的系统软硬件拓扑的评估算法及系统。

背景技术

如今的像数据中心这种大型的计算机系统，尽管为满足不断增长的请求处理需求做出了巨大贡献，但是其往往在网络利用率、故障恢复能力、增量可扩展性等方面远未达到其理想的性能。因此，也就涌现出不少新的数据中心网络拓扑架构，比如基于扩展器的数据中心拓扑(expander-based data center topology)和叶脊网络拓扑(leaf-spinetopology)，以及与它们相关的网络拓扑优化方法。基于扩展器的数据中心拓扑有一个名为“扩展图”的无向图，使用该拓扑结构的数据中心可以被增量扩充到任意大小而且可以保证其高性能；而叶脊拓扑结构则通过在传统的三层网络结构上增加一层平行于主干纵向网络结构的横向网络结构，以在这层横向结构上增加相应的交换网络，实现传统三层网络结构无法实现的高扩展性和性能。

传统的用于评估一类网络拓扑结构的效果的方法，通常是基于一些基准测试程序，对系统的硬件资源的网络拓扑结构所能带来的性能进行评估。基准测试程序通过模拟(或真实的运行)各种运算任务和数据传输任务，对系统施加指定的测试压力，测试者就可通过观察系统在各种测试压力下的反映，来评估系统的各方面的性能，包括一类新的网络拓扑结构究竟能够给系统的性能带来怎样的提升。

传统的运行基准测试程序对网络拓扑结构进行效果评估的方法，由于需要真实地搭建出一个满足指定网络拓扑结构的计算机系统才能进行效果评估，需要耗费大量的资源和时间在真实系统的搭建上，这种时间和资源的高耗费，往往不利于网络拓扑结构的快速迭代。且由于通用的基准测试程序常常因更新缓慢和种类稀少而不能很好地模拟当下真实系统中所运行软件带来的压力分布，使用其测试得出高性能的系统，未必能够在部署真实的软件和接收真实的请求后仍可以达到测试中的高性能。这两个缺点，使得这种传统方法难以利用于现实运行的系统的拓扑结构更新所带来的效果评估。

发明内容

本发明的目：本发明意在解决传统的利用基准测试程序进行网络拓扑评估的方法在资源与时间上的高耗费，提出了一种计算机系统的软硬件拓扑结构的评估方法，涉及系统请求处理过程的模拟以及系统软硬件拓扑结构对请求处理的影响机制的建模，通过模拟系统处理请求的过程，统计并估计系统在采用某种软硬件拓扑结构时，其处理请求所表现出来的系统吞吐量上的各种指标。

技术方案：一种基于请求处理模拟的系统软硬件拓扑评估算法，通过模拟系统处理请求的过程，得到系统吞吐量指标；

根据系统吞吐量指标，得到系统当前采用的软硬件拓扑结构的评估结果。

进一步的，以请求分布信息、系统的硬件资源拓扑图、系统的软件资源图、软件部署信息和请求对应的软件资源调用概率信息为输入，以系统每秒处理请求数目、平均响应时间和请求并发数为输出；具体包括以下步骤：

步骤1：初始化变量；所述变量包括请求、available、processingList、waitingList、processedNumber、requestNumber、requestList、time、totalResponseTime；

available表示可用硬件资源向量；

processingList表示盛放所需硬件资源已分配完全的请求列表，初始值为空列表；

waitingList表示盛放所需硬件资源未分配完全的请求列表，初始值为空列表；

processedNumber表示当前系统已处理的请求数目，初始值为0；