[发明专利]一种I/O密集型应用识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种云计算应用的识别方法，尤其是涉及一种I/O密集型应用识别 方法。

背景技术

云计算是IT领域的一次重大技术变革，它深刻改变了人们使用IT资源的习惯， 这不仅仅体现在这一个技术领域内的改变和影响，在未来也可能涵盖人类和社会的 整个生活领域。同时云计算对传统产业带来的不仅仅是冲击，而且也是便捷与机遇。 云计算之所以如此强大，是因为云计算中心有着强大的计算能力和海量的存储能 力，它能通过虚拟化技术为用户提供按需服务而无需用户了解任何的技术细节。

虽然云计算技术改变了公司的运作方式，是划时代的技术，但也存在着一些潜 在的问题。首先是云端系统的故障会为用户带来一系列负面的连锁反应，亚马逊的 EC2在过去三年至少发生过3次规模较大的数据丢失事故，导致一些客户永久失去 了数据。其次是处理成本的问题，冷却系统、带宽、防火墙支持、后台程序、安全 系统、巡查和24小时不间断的网络监控系统，这些所产生的费用也是一笔不小的 数目。最后是是当海量用户访问时，云处理服务系统以有限的带宽来处理所有的问 题，这势必会导致效率遇到瓶颈，通常的做法是硬件上的扩充，扩大云数据中心的 规模来满足更多的用户需求。而针对现有系统的性能挖掘和提升技术应用较少，一 些研究机构虽然从不同层面进行了探讨，但总体来说，并没有从应用本身来考虑问 题，因此对数据中心性能的提升非常有限。可以想象，针对不同的云应用，它们对 云计算资源的需求也不会相同，如有的应用可能对服务器的CPU的要求比较高， 而有的应用可能对服务器的内存压力比较大，而另有一些可能需要的资源主要以 I/O为主。如果能够针对这些不同的应用，合理的考虑数据中心的资源分配，那么 将极有可能大大提升云数据中心的处理能力，服务能力。以I/O密集型应用为例， 它作为最为常见的云计算应用类型之一，如何减少一个具体应用的处理时间，降低 其I/O访存次数，提升数据中心的服务能力，延长硬件设备的使用寿命等着都是非 常重要而且有意义的工作。但所有这些工作的前提是必须知道一个未知的云计算应 用是I/O密集型应用，并且能设计开发出针对这种类型应用的有效的处理策略。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种识别精度 高、判别速度快的I/O密集型应用识别方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种I/O密集型应用识别方法，包括以下步骤：

1)建立I/O密集型应用的识别模型；

2)根据所述识别模型，对未知应用执行过程进行监测，采集一段时间内未知 应用执行过程对资源的使用情况数据；

3)将步骤2)所采集的使用情况数据与设定的阈值条件进行比较，判断未知 应用是否为I/O密集型应用。

步骤1)中，所述I/O密集型应用的识别模型为一特征六元组：

(CPU,Csw,Mem,Pro,I/O,Net)

其中，CPU表示CPU状态，Csw表示应用上下文切换状态，Mem表示虚拟内 存使用状态，Pro表示进程阻塞状态，I/O表示硬盘读写状态，Net表示网络传输状 态。

步骤2)中，根据所述识别模型，采集的使用情况数据包括CPU在CPUiowait、 CPUuser、CPUsystem三个状态下的占用值、上下文切换数量、虚拟内存占用值、 阻塞队列的每秒任务数、硬盘读写速率以及网络传输速率。

所述步骤3)具体为：

301)判断CPU在CPUiowait、CPUuser、CPUsystem三个状态下的占用值是 否均满足第一阈值条件，若是，则执行步骤302)，若否，则执行步骤307)；

302)判断上下文切换数量是否满足第二阈值条件，若是，则执行步骤303)， 若否，则执行步骤307)；

303)判断虚拟内存占用值是否满足第三阈值条件且是否发生页面替换，若是， 则执行步骤304)，若否，则执行步骤307)；

304)判断阻塞队列的每秒任务数是否满足第四阈值条件，若是，则执行步骤 305)，若否，则执行步骤307)；

305)判断硬盘读写速率是否满足第五阈值条件，若是，则执行步骤306)，若 否，则执行步骤307)；