[发明专利]一种端到端云服务延迟的计算方法有效

专利信息
申请号: 202010773023.1 申请日: 2020-08-04
公开(公告)号: CN111970167B 公开(公告)日: 2022-04-01
发明(设计)人: 颜国风 申请(专利权)人: 广州大学
主分类号: H04L43/0852 分类号: H04L43/0852;H04L41/14
代理公司: 广州三环专利商标代理有限公司 44202 代理人: 郭浩辉;麦小婵
地址: 510006 广东省广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 端到端云 服务 延迟 计算方法
【权利要求书】:

1.一种端到端云服务延迟的计算方法,其特征在于:包括如下步骤:

步骤一:端到端多作业请求转换为多队列系统;

每个用户请求随机到达云接纳控制系统,接受的作业进入RPDDM等待虚拟资源分配,将用户请求到达过程视作一个多队列系统,Qreq表示系统中所有用户请求队列;进入接纳控制系统的请求队列称为请求上行队列,而从RPDDM出来的请求队列称为请求下行队列;

每个用户都有一个对应的请求上行队列和请求下行队列,并设和分别表示用户k的请求上行队列和请求下行队列,第k个用户请求以速度为λk的泊松过程到达即请求上行队列;每个服务器维护N个不同类型的作业请求,分别对应N个不同的请求队列,即qi1,qi2,…,qiN;每个服务器上Reqk的处理时间近似看作参数为μk的指数分布;在离开服务器i后,用户k的请求进入即请求下行队列;

步骤二:多队列系统基于分层CTMC建模;

定义所有请求上行队列和请求下行队列的容量均为Q,λ1=λ2=…=λM且μ1=μ2=…=μM,则即所有请求到达是独立同分布的,作业请求经由RPDDM处理之前,以速率λ按照FCFS规则进入Qreq;对于上述多队列系统,考虑两个状态空间:Λ和Λ={Y(t),st}描述RPDDM的特征,其中,Y(t)={0,1,2,···,Q}表示队列Qreq中用户请求的数目,st∈{0,1}表示RPDDM在时刻t的状态,st=0表示RPDDM处于passive状态,st=1表示RPDDM处于active状态;描述服务器i上类型k的用户请求的随机特征,且其中和分别表示服务器i上第j个k类型请求的剩余大小、t时间qik中用户请求数目、以及服务器i的当前状态;采用分层CTMC链为端到端云服务建模,第一层和第二层CTMC链的状态空间分别为Λ和分别计算其状态转移概率;

步骤三:端到端应用延迟计算;所述端到端延迟包括队列Qreq等待延迟、资源部署延迟和执行时间;

队列等待延迟的计算方法为:设Tw表示在稳定状态下作业的等待时间,W(x)和W*(y)分别为Tw和其LST的累积分布函数,即CDF;队列长度Ql具有与在等待时间期间Tw到达的请求数目相同的分布;设f(z)是Ql的生成函数,即得到:

f(z)=W*(λ(1-z)) (11)

设y=λ(1-z)即z=1-y/λ,得到:

(11)式的左边可以如下计算:

其中,L是RPDDM中服务器的数目,根据(12)和(13)式,得到:

因而,根据式(14)得到:

资源部署延迟的计算方法为:设Td为资源部署的延迟,那么,E[Td]可通过式(16)计算:

其中,和分别表示当服务器处于active和passive状态时平均搜索时间,paccept为接受概率,依据式(17)计算:

执行时间的计算方法为:用户请求的平均执行时间Te为:

因而,Reqk平均端到端延迟Te2e为:

Te2e=E[Tw]+E[Td]+E[Te] (19)。

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