CN104106245B - 管理由多个应用程序进程使用的网络连接的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于管理由多个应用程序进程使用的网络连接的方法和设备。

Description

管理由多个应用程序进程使用的网络连接的方法和设备
技术领域
本发明涉及管理由多个应用程序进程使用的网络连接。
背景技术
计算机系统通常连接到网络，并且运行经网络与在网络上的其它计算机上运行的应用程序通信的应用程序。应用程序的处理可包括与在网络上的其它计算机上运行的应用程序交互的一组子进程或应用程序进程，诸如数据库访问进程或远程过程调用进程。
网络连接的容量能够被配置为与它的预期工作负载的需求匹配。可通过设置网络连接的一个或多个参数来执行这种配置。例如，给定针对传输层使用传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)的网络连接，可设置套接字的数量以便为网络连接提供合适水平的连接容量。然而，一些工作负载可受益于一种特定配置，该特定配置可能并不最好地适合于其它工作负载的配置。
发明内容
本发明的实施例提供一种用于管理由多个应用程序进程使用的网络连接的方法，所述方法包括下述步骤：将使用网络连接的一组应用程序进程分类为多个种类；识别每个种类的应用程序进程的最佳网络连接参数值；建立由应用程序进程使用的网络连接；确定由应用程序进程中的每一个对网络连接的使用；以及根据应用程序进程的各自使用和最佳网络连接参数设置网络连接的网络连接参数。
可按照预定间隔确定由应用程序进程对网络的使用并且相应地设置网络连接参数。所述预定间隔可被定义为时间段。所述预定间隔可被定义为吞吐量度量。网络连接参数可与网络连接的容量关联。网络连接参数可以是网络连接的传输层的参数。网络连接可以是TCP/IP连接，并且网络连接参数是为网络连接提供的套接字的数量。
可根据预定的一组网络连接参数设置来设置网络连接参数，每种网络连接参数设置与由应用程序进程对网络连接的给定相对使用比例和各自的最佳网络连接参数关联。在网络连接的开始，网络连接参数可被设置为工作负载最佳网络连接参数的中值或平均值。在网络连接的开始，网络连接参数可被设置为在前一网络连接关闭时的网络连接参数的值。可使用与应用程序进程关联的性能度量来确定每个种类的应用程序进程的最佳网络连接参数值，基于给定种类的应用程序进程的性能度量的峰值来选择最佳网络连接参数值。可基于在测试环境中运行的应用程序进程之一的性能度量的峰值选择最佳网络连接参数值。
另一实施例提供一种用于管理由多个应用程序进程使用的网络连接的设备，所述设备可用于：将使用网络连接的一组应用程序进程分类为多个种类；识别每个种类的应用程序进程的最佳网络连接参数值；建立由应用程序进程使用的网络连接；确定由应用程序进程中的每一个对网络连接的使用；以及根据应用程序进程的各自使用和最佳网络连接参数来设置网络连接的网络连接参数。
另一实施例提供一种存储在计算机可读介质上并且可加载到计算机的内部存储器中的计算机程序，所述程序包括软件代码部分，所述软件代码部分布置为当在计算机上运行所述程序时执行用于管理由多个应用程序进程使用的网络连接的方法，所述方法包括下述步骤：将使用网络连接的一组应用程序进程分类为多个种类；识别每个种类的应用程序进程的最佳网络连接参数值；建立由应用程序进程使用的网络连接；确定由应用程序进程中的每一个对网络连接的使用；以及根据应用程序进程的各自使用和最佳网络连接参数来设置网络连接的网络连接参数。
附图说明
现在将参照附图仅作为例子描述本发明的实施例，其中：
图1是计算机的网络的示意性示图，其中计算机之一具有用于管理由多个应用程序进程使用的网络连接的程序；
图2是显示图1的包括用于管理网络连接的程序的计算机的进一步细节的示意性示图；
图3是图2的程序中使用的网络连接参数设置的表；
图4是用于确定图2的程序中使用的最佳网络连接参数的计算机系统的示意性示图；
图5是表示当确定最佳网络连接参数时由图4的程序执行的处理的流程图；和
图6是表示当管理网络连接时由图2的程序执行的处理的流程图。
具体实施方式
参照图1，计算机系统101包括经网络103连接到第二计算机104和第三计算机105的第一计算机102。第一计算机102具有操作系统106，操作系统106布置成为一个或多个应用程序提供处理平台。在本实施例中，第一计算机加载有数据处理应用程序107。数据处理应用107布置为使用经网络103提供的网络连接与在其它计算机104、105上运行的应用程序108交互。数据处理应用107经网络103的交互可包括两个或更多的类型或种类的应用程序进程，诸如数据库访问进程或远程过程调用进程。在本实施例中，网络监测应用程序109布置在第一计算机102上，网络监测应用程序109布置为考虑到由相关种类的应用程序进程对网络连接的使用而优化第一计算机102和其它计算机104、105之间的网络连接。
参照图2，在本实施例中，应用程序107包括两个种类的应用程序进程或工作负载201、202。工作负载201、202经由操作系统106提供的网络接口203访问网络103。在本实施例中，网络接口203在传输层使用传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)。每个TCP/IP网络连 接包括具有互联网套接字的形式的许多套接字204。给定网络连接中的套接字的数量控制连接的容量。换句话说，为给定网络连接提供的套接字204越多，该连接的带宽越大。网络接口203提供能够使网络监测应用程序109控制给定网络连接的预定的一组参数的接口。因此，由网络接口203为网络连接提供的套接字204的数量是可由网络监测应用程序109在外部控制的网络连接参数。
网络监测应用程序109包括网络管理逻辑205和网络资源分配表(NRDT)206。网络管理逻辑205布置为监测由每个种类的工作负载201、202对网络连接的使用，并且考虑到它们各自对网络连接的使用的相对比例而平衡网络连接的参数，以最好地满足这些工作负载201、202的需求。如以下更详细所述，预先确定针对每个种类的工作负载201、202的网络连接参数的最佳值。
在本实施例中，网络连接参数是为给定网络连接提供的套接字的数量。网络管理逻辑205布置为考虑到针对每个种类的工作负载201、202的套接字的预定最佳数量和在给定时间段中它们各自对网络连接的使用的比例，而平衡在给定网络连接中提供的套接字的数量。在本实施例中，在任何给定时间段中的每个种类的工作负载的比例被计算为由相关种类的应用程序进程执行的网络访问的数量。换句话说，包括数据库访问的访问监测的网络连接的应用程序进程的比例或包括远程过程调用的比例。在本实施例中，NRDT206包括与使用的比例的范围对应的针对每个种类的工作负载的网络连接参数的预定的一组值。
参照图3，在本实施例中，以查询表301的形式提供NRDT206，查询表301具有针对每个工作负载类型201、202的行302。每个行302指定工作负载201、202的网络连接参数(NCP)的预定最佳值和考虑到在给定时间段中由工作负载使用的网络连接的百分比的NCP的平衡的一组值303。在本实施例中，NRDT206中的一组NCP值303分布在最高和最低最佳NCP值之间。因此，在本实施例中，在数据库访问(DBA)进程的最佳NCP值8和远程过程调用(RPC) 进程的值2之间平衡NCP值。由给定种类的工作负载使用的网络连接的比例越大，NCP设置越接近该工作负载种类的最佳NCP值。例如，从NRDT206，如果在给定的监测时间段中数据库访问(DBA)进程包括网络连接使用的90％或更多，则该连接的套接字的数量在随后的时间段期间被设置为8。如果网络连接使用均匀地分布在DBA和RPC进程之间，则套接字的数量将会在随后的时间段期间被平衡为设置5。
在本实施例中，网络监测应用程序109布置为监测在预定时间段期间由应用程序107对网络连接的使用。当应用程序107经网络接口203设立网络连接时，网络监测应用程序109可访问该连接的统计数据和经网络连接发送的消息的细节。网络监测应用程序109布置为记录代表给定消息代表的工作负载的种类的数据。然后在每个监测时间段结束时检查记录的工作负载数据以确定该监测时间段中的工作负载的种类的相对比例。如果必要，则网络监测应用程序109布置为根据在NRDT206中定义的值303重新平衡NCP。
参照图4，计算机401加载有操作系统402，操作系统402为工作负载校准应用程序403提供处理环境。工作负载校准应用程序403布置为提供用于为选择的种类的工作负载确定最佳NCP值的测试环境。工作负载404、405被选择为与将会随后由网络监测应用程序109监测的给定应用程序相关的两个或更多的预定种类的工作负载的例子。在本实施例中，工作负载404、405包括数据库访问(DBA)进程和远程过程调用(RPC)进程的例子。
针对一个或多个选择的工作负载性能度量407测量选择的工作负载404、405在测试期间的性能以便确定一个或多个选择的网络连接参数(NCP)406的最佳值。由工作负载校准应用程序403执行的测试布置为从给定工作负载404、405的选择的性能度量407在其测试期间的峰值确定最佳NCP值。为测试工作负载404、405确定的最佳NCP值与NRDT206中的相关种类的工作负载关联。然后根据预定函数计算一组平衡的NCP值303。在本实施例中，平衡的NCP值 303以线性方式分布在由为相关测试工作负载404、405确定的最高和最低的最佳NCP值限制的可能的NCP值的范围上。如图3的例子中所示，一组平衡的NCP值303也是完整的(rounded)以适合每个10％使用带。
现在将参照图5的流程图描述由工作负载校准应用程序403为产生NRDT206的数据而执行的处理。处理开始于步骤501并且移至步骤502，在步骤502，用户选择工作负载的种类以及输入对应的例子，并且处理移至步骤503。在步骤503，用户为每个工作负载种类选择相关的网络连接参数406，并且处理移至步骤504。在步骤504，用户为每个工作负载种类选择工作负载性能度量407，并且处理移至步骤505。在步骤505，在测试环境下运行每个工作负载例子404、405，并且处理移至步骤506。在步骤506，识别每个测试的性能度量的峰值，并且处理移至步骤507。在步骤507，针对每个工作负载种类识别与性能度量的每个峰值对应的NPC的值，并且处理移至步骤508。在步骤508，识别的NCP值被输入到NRDT206中作为相关的工作负载种类的最佳NCP，并且处理移至步骤509。在步骤509，根据预定函数计算一组平衡的NCP值303，并且一组平衡的NCP值303被输入到完成的NRDT206中，以由网络监测应用程序109使用。处理随后移至步骤510并且结束。
现在将参照图6进一步描述当监测由多个工作负载对网络连接的使用时由网络监测应用程序109执行的处理。处理响应于网络连接的设立而开始于步骤601，并且处理移至步骤602。在步骤602，在NRDT206中识别待监测的工作负载，并且处理移至步骤603。在步骤603，网络连接的相关NCP最初针对每个识别的工作负载被设置为来自NRDT206的最佳NCP值的平均值，并且处理随后移至步骤604。在步骤604，监测由相关的工作负载对网络连接的使用，并且处理移至步骤605。在步骤605，在移至步骤606之前，处理等待，直至监测时间段完成。在步骤606，收集完成的监测时间段中的工作负载的使用统计，并且处理移至步骤607。在步骤607，使用数据被 用于对NRDT206进行索引并且为下一个监测时间段选择NCP的设置。处理随后返回到步骤604并且如上所述继续执行，直至网络连接被关闭。
本领域技术人员将会理解，在具有对应的兼容网络接口功能的两个计算机之间创建网络连接。由计算机之一的网络连接功能做出的网络连接参数(NCP)的多数改变通常将通过另一计算机的连接功能被协商和匹配。
在本发明的另一实施例中，网络监测应用程序的监测时间段由非时基(non-timebased)量度(诸如，执行的应用程序进程访问的数量或已经在网络连接上传送的数据量)确定。
本领域技术人员将会理解，任何合适的分配函数或算法可被用于确定一组平衡的NCP值。在一些实施例中，可具体地对一个或多个选择的工作负载执行加权，以使得一组平衡的NCP值偏向于它们各自的最佳NCP值。
本领域技术人员将会理解，网络控制参数可以是针对关联的工作负载性能度量影响一个或多个种类的工作流程的性能的任何合适的网络参数。例如，NCP可以是连接支持的并发请求的数量、各消息中的数据的大小或等待使用连接的工作的队列的深度。网络参数可取决于给定应用中的网络连接的类型或为给定网络连接选择的传输层协议的类型。由本发明的实施例监测的网络连接可由任何适用的协议(诸如，TCP、用户数据报协议(UDP)或流控制传输协议(SCTP))在传输层提供。
本领域技术人员将会理解，工作负载性能度量可以是给定应用进程或工作负载的性能的任何合适的度量。可针对不同的各工作负载性能度量校准不同种类的工作负载，以确定在本发明的实施例中用于监测同一网络连接上的这些种类的工作负载的它们各自的最佳NCP。
本领域技术人员将会理解，可通过在测试环境中运行相关的应用程序进程的任何数量的例子来执行给定工作负载种类的校准。在测试两个或更多的例子的情况下，它们的结果可例如通过求平均值而被组 合，以针对相关的工作负载性能度量确定关联的最佳NCP。
在另一实施例中，在相关的应用程序的实时操作期间执行给定工作负载种类的校准。可在相关工作负载单独使用相关网络连接的时间段期间执行最佳NCP的校准。校准处理可布置为在校准处理期间主动地从网络连接排除其它工作负载种类。
在另一实施例中，每次正由网络监测应用程序监测的网络连接被关闭时，记录在关闭时的相关NCP的值。在设立新的网络连接时，记录的先前连接的NCP被用作新的连接的NCP的初始值。
本领域技术人员将会理解，可结合任何合适的吞吐量度量来测量由相关工作负载对网络连接的使用。例如，路径长度，也就是说，在工作负载的实例发出经网络发送消息的请求的点和当工作负载在已成功完成该操作之后恢复处理控制时的点之间执行的机器指令的数量。这也可被称为CPU成本和响应时间，也就是说，在发出请求和取回控制之间花费的时间。
本领域技术人员将会理解，NRDT数据可被按照任何合适方式表示，并且可例如被硬编码到网络监测应用程序中。
本领域技术人员将会理解，实现本发明的一部分或全部的设备可以是具有布置为提供本发明的实施例的一部分或全部的软件的通用装置。装置能够是单个装置或一组装置，并且软件能够是单个程序或一组程序。另外，用于实现本发明的任何或全部软件能够经任何合适的传输或存储方式被传送，以使得软件能够被加载到一个或多个装置上。
尽管已通过对本发明的实施例的描述来表示本发明，以及尽管以大量的细节描述了实施例，但申请人并不意图将所附权利要求的范围约束或以任何方式限制于这样的细节。本领域技术人员将会容易地想到另外的优点和变型。因此，本发明在其更广泛的方面不限于代表性设备和方法的特定细节以及示出和描述的说明性例子。因此，可在不脱离申请人的总体发明构思的范围的情况下脱离这种细节。

Claims (24)

1.一种用于管理由多个应用程序进程使用的网络连接的方法，所述方法包括下述步骤：
将使用网络连接的一组应用程序进程分类为多个种类；
识别每个种类的应用程序进程的最佳网络连接参数值；
建立由所述应用程序进程使用的网络连接；
确定由所述应用程序进程中的每一个在以前测试期间运行工作负载对所述网络连接的使用；以及
根据所述应用程序进程的在以前测试期间运行工作负载对所述网络连接的各自使用和最佳网络连接参数来设置所述网络连接的网络连接参数。
2.如权利要求1所述的方法，其中以预定间隔确定所述由所述应用程序进程对所述网络连接的所述使用，并且相应地设置所述网络连接参数。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述预定间隔被定义为时间段。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述预定间隔被定义为吞吐量度量。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述网络连接参数与所述网络连接的容量关联。
6.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述网络连接参数是所述网络连接的传输层的参数。
7.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述网络连接是TCP/IP连接，并且所述网络连接参数是为所述网络连接提供的套接字的数量。
8.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中根据预定的一组网络连接参数设置来设置所述网络连接参数，每种网络连接参数设置与由所述应用程序进程对所述网络连接的给定相对使用比例和各自的最佳网络连接参数关联。
9.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中在所述网络连接的开始，所述网络连接参数被设置为所述工作负载最佳网络连接参数的中值或平均值。
10.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中在所述网络连接的开始，所述网络连接参数被设置为在前一网络连接关闭时的网络连接参数的值。
11.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中使用与所述应用程序进程关联的性能度量来确定每个种类的应用程序进程的所述最佳网络连接参数值，基于给定种类的应用程序进程的所述性能度量的峰值来选择所述最佳网络连接参数值。
12.如权利要求11所述的方法，其中基于在测试环境中运行的所述应用程序进程之一的所述性能度量的峰值来选择所述最佳网络连接参数值。
13.一种用于管理由多个应用程序进程使用的网络连接的设备，所述设备包括：
用于将使用网络连接的一组应用程序进程分类为多个种类的装置；
用于识别每个种类的应用程序进程的最佳网络连接参数值的装置；
用于建立由所述应用程序进程使用的网络连接的装置；
用于确定由所述应用程序进程中的每一个在以前测试期间运行工作负载对所述网络连接的使用的装置；以及
用于根据所述应用程序进程的在以前测试期间运行工作负载对所述网络连接的各自使用和最佳网络连接参数来设置所述网络连接的网络连接参数的装置。
14.如权利要求13所述的设备，其中以预定间隔确定所述由所述应用程序进程对所述网络连接的所述使用，并且所述网络连接参数相应地设置。
15.如权利要求14所述的设备，其中所述预定间隔被定义为时间段。
16.如权利要求14所述的设备，其中所述预定间隔被定义为吞吐量度量。
17.如权利要求13至16中任一项所述的设备，其中所述网络连接参数与所述网络连接的容量关联。
18.如权利要求13至16中任一项所述的设备，其中所述网络连接参数是所述网络连接的传输层的参数。
19.如权利要求13至16中任一项所述的设备，其中所述网络连接是TCP/IP连接，并且所述网络连接参数是为所述网络连接提供的套接字的数量。
20.如权利要求13至16中任一项所述的设备，其中根据预定的一组网络连接参数设置来设置所述网络连接参数，每种网络连接参数设置与由所述应用程序进程对所述网络连接的给定相对使用比例和各自的最佳网络连接参数关联。
21.如权利要求13至16中任一项所述的设备，其中在所述网络连接的开始，所述网络连接参数被设置为所述工作负载最佳网络连接参数的中值或平均值。
22.如权利要求13至16中任一项所述的设备，其中在所述网络连接的开始，所述网络连接参数被设置为在前一网络连接关闭时的网络连接参数的值。
23.如权利要求13至16中任一项所述的设备，其中使用与所述应用程序进程关联的性能度量来确定每个种类的应用程序进程的所述最佳网络连接参数值，基于给定种类的应用程序进程的所述性能度量的峰值来选择所述最佳网络连接参数值。
24.如权利要求23所述的设备，其中基于在测试环境中运行的所述应用程序进程之一的所述性能度量的峰值来选择所述最佳网络连接参数值。
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