基于回歸分析的多租戶應用資源消耗技術研究.pdf

1、多租戶模式是云計算關鍵技術之一，它讓不同組織的用戶共享使用同一基礎設施資源，有利于效益提高。由于不同的租戶應用對資源的需求各不相同，同一租戶應用也由于負載變化不同，所產(chǎn)生的資源消耗也各不相同。在多租戶環(huán)境下由于租戶間性能隔離和租戶的安全性問題，需對租戶的資源消耗進行實時監(jiān)測。直接測量的方法由于要對租戶的應用或系統(tǒng)環(huán)境進行修改而不適用于多租戶環(huán)境中。本文針對多租戶應用使用數(shù)學分析的方法討論多租戶應用的租戶資源消耗。
　　首先，研究租

2、戶應用的資源消耗時，內存、網(wǎng)絡等資源一般使用直接測量獲取。然而由于多租戶需要共享環(huán)境的原因，租戶應用的CPU消耗不易獲取。直接測量的方法存在需要修改租戶的應用環(huán)境的問題或性能開銷的問題而不適用于多租戶環(huán)境中。傳統(tǒng)的數(shù)學分析的方法在多租戶環(huán)境下因負載變化引起的共線性問題導致精度不高。針對傳統(tǒng)的方法不適用于多租戶資源共享、負載動態(tài)變化的環(huán)境，本文提出了基于多租戶應用的CPU資源消耗基于回歸分析的改進方法。通過分析租戶應用的負載、響應時間、事

3、務吞吐率從而預測租戶應用的CPU資源消耗。實驗證明，相對于傳統(tǒng)的回歸分析算法估算資源消耗，該方法能有效的提高精度。
　　然后，在獲取租戶應用的資源消耗的基礎上，分析租戶負載并進行預測，實現(xiàn)多租戶應用的資源調整系統(tǒng)，對多租戶應用的資源動態(tài)分配。多租戶環(huán)境中存在因個別租戶應用負荷過高而引起資源競爭或侵占其他租戶資源的問題。租戶的負荷過高導致租戶服務的響應時間變長，用戶的等待時間增加，降低了服務質量。針對這一問題，我們基于歷史負載信息分

4、析，預測應用的負載，實現(xiàn)多租戶的資源調整原型系統(tǒng)，并在原型系統(tǒng)中動態(tài)調節(jié)租戶的資源分配，并通過實驗驗證其有效性。
　　本文基于傳統(tǒng)的回歸分析方法進行改進，提出了一種適用于多租戶環(huán)境下動態(tài)負載的CPU資源消耗估算方法。然后基于虛擬化的方式部署多租戶應用，對負載信息分析預測，并將其使用于多租戶的資源調整原型系統(tǒng)中。實驗表明，該評估方法能有效的提高多租戶環(huán)境中回歸分析的精度，基于負載分析的多租戶資源調整系統(tǒng)可以避免租戶長時間高負荷，從而