CN108255670A - 计算机基础设施的资源的监视与分配的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及计算机基础设施的资源的监视与分配的装置和方法。本发明涉及针对应用链，根据用户资源消耗的估计来监视和分配计算机基础设施的资源的装置和方法，所述用户分布在不同的简档之间，所述简档是根据用户实现的职业动作及其对应用链的掌握而确定的。

Description

计算机基础设施的资源的监视与分配的装置和方法
技术领域
本发明涉及计算机基础设施的性能监视领域，并且尤其涉及生产中系统的性能。
背景技术
计算机应用在其使用程度方面有很大变化。
这些变化是由于在一天期间同时连接的用户数量及用户的使用简档(profile)造成的。
存在资源的监视和分配装置，其根据使用/饱和程度分配资源量，产生使用程度的预期计划。实际上，使用程度会发生变化：
·在一天中(例如，相对于一天中的其余时间的工作时间段)，
·在一星期中(例如，对于某些工薪人员来说的休假日星期三，相对于一星期中的各天的周末)，
·在一个月和一年中(例如，月末、季末、年终等等)。
但是，由于缺少设备和时间，应用管理员确定由这些应用所使用的计算机基础设施的大小使得通过分配最大可用资源来在高峰时段期间始终确保良好的服务水平。因此，在某些时段期间，或多或少一部分资源未使用而其他资源则被过多请求。
因此，需要资源的监视和分配装置，所述装置允许通过根据实际使用的资源量实时调整分配的资源量来弥补现有技术中的至少一部分缺陷，以便使资源使用最佳化从而释放一些资源用于其他应用，并同时降低应用链的计算机基础设施的成本。
发明内容
为此，本发明涉及一种用于实施针对构成确定的应用链接链的计算机基础设施的计算机基础设施的性能监视机制的装置，所述装置包括至少一个计算机器和软件，其特征在于，所述装置至少包括以下部分：
-针对给定应用，根据用户简档识别并计划用户数量的硬件和软件布置，至少包括：
i.识别模块，允许一方面针对时间段(T)，通过将标识符与用户对该确定的应用的掌握的简档相关联来识别用户，然后另一方面确保将所述标识符存储在存储器中，
ii.估算模块，允许一方面针对时间段(T)，根据该确定的应用的用户使用习惯，估算按用户简档分布的用户数量，然后另一方面确保以计划的形式存储在存储器中，
-分配构成应用链接链的计算机基础设施的资源的硬件和软件布置，至少包括：
i.分配模块，允许针对给定的时间段(T)，根据用户数量和简档，来分配在构成应用链接链的计算机基础设施上能分配的资源的区间，
-按照应用监视构成应用链接链的计算机基础设施的资源消耗的硬件和软件布置，包括测量参考集，
i.所述测量参考集包括硬件和软件布置，该硬件和软件布置允许通过消耗传感器在给定的时间段(T)期间测量构成应用链的整个计算机基础设施上的每个资源的使用程度，然后，允许在存储器中与给定的时间段(T)相关联地存储所述测量参考集中的这些使用程度，
ii.根据针对给定的时间段(T)和后续时间段(T+1)按用户简档分布的用户数量的估计，来估算并调整针对由给定的时间段(T)和由后续时间段(T+1)限定的使用区间所分配的资源的模块。
对于模块，应理解为能在计算机系统上执行的、用于实现针对该模块描述的功能的一组代码。
对于时间段，表示从数毫秒至一年，按秒、分钟、小时、日、星期和月经过的所有时间段。
因此，这种装置允许根据用户数量，而且还根据用户类型(简档)来检查负载变化。实际上，每个用户具有确定的简档(按其活动性质、其应用使用习惯等等)；简档的定性(qualification)允许向这种简档特定地分配最对应用户需求的资源量，从而允许将未使用的资源重新引向其他应用。
根据一个特征，消耗传感器与每个资源相关联，以便根据每个用户上传并在存储器中记录表示针对确定的时间段(T)的资源使用程度(Nur)的测量或度量信息。
根据另一个特征，存储器中记录的计划允许预测在给定的时间段(T)期间的用户数量及用户简档的分布。
有利地，每个用户简档包括存储的分类属性(新手、经认可、专家)，并且对于每个分类，根据用户数量按简档确定能使用资源的区间。
根据一个特征，检查针对每个区间分配的资源的检查模块允许检测异常，并且当出现下列情况时实时发出警报信号：
-达到资源的最大阈值，
-根据连接的用户简档而预计并存储的理论资源消耗与测量的消耗不对应，和/或
-应用链的资源消耗的估计位于先前确定的区间之外。
本发明的另一个目的为一种构成确定的应用链接链的计算机基础设施的性能的监视方法，所述监视方法由在计算机基础设施的至少一个机器上执行的软件实施，其特征在于，所述监视方法至少包括：
·针对给定的时间区间(T)，收集应用链上的用户数量和简档的收集步骤，
·根据用户数量确定在时间区间(T)期间，对应于每个用户简档的所需资源消耗程度的确定步骤，
·分配能分配给应用链接链的资源区间的分配步骤，
·估算针对后续时间区间(T+1)，应用链上按照简档的用户数量的估算步骤，
·根据后续时间区间(T+1)上的用户数量来检验为每个简档预先分配的资源区间的检验步骤，
·当预先分配的资源区间与后续时间区间(T+1)上的用户数量不对应时，发出警报的警报步骤，以及
·可选地，修改预先分配的资源量以便针对后续时间段(T+1)预测每个用户简档的所需资源消耗程度的修改步骤。
根据另一个特征，在分配能分配给应用链接链的资源区间的分配步骤期间，计算机基础设施的机器通过将区间的边界与存储器中预先记录的最大值进行比较，来检验是否达到资源的最大分配阈值，必要时，因此由计算机基础设施的进行所述检验的机器发出应用链上异常的警报信号。
有利地，在针对后续时间区间(T+1)上的用户数量检验预先分配的空间大小的检验步骤期间，当时间区间(T+1)上的消耗不在时间区间(T)上的所分配的资源区间内时，计算机基础设施的机器发出防止应用链上的异常的警报。
根据一个特征，所述方法包括使用的资源程度的实时测量步骤以及使用的资源程度与预先分配的资源程度的实时比较步骤，当实时测量的资源消耗低于所分配的资源程度时，计算机基础设施的机器发出应用链上资源过度消耗的警报。
根据另一个特征，所述方法包括在发出警报时自动修改分配的资源量的步骤。
因此，这种装置和这种方法允许根据季节性或者在根据不同的部署阶段部署新的应用时，正确确定应用链的大小。
附图说明
通过阅读下面参照附图所作的说明，本发明的其他特征、详细情况和优点将变得清楚，附图示出：
-图1示出资源监视和警报触发的算法。
具体实施方式
在不超出本发明的范围的情况下，可以考虑许多组合；本领域技术人员根据其应该遵循的经济、人类工程学(ergonomic)、尺寸等限制条件将选择一种或者另一种组合。
本发明涉及用于实施针对构成确定的应用链接链的计算机基础设施的计算机基础设施的性能监视和分配机制的装置，所述装置包括与应用链的其他硬件或软件通信的至少一个计算机器和软件。
应用链包括由多个服务器(S1...，Sj...，Sm)全部或部分使用的一组资源(R1...，Ri...，Rn)，因此，应用链的构成在存储器中由与每个服务器Sj相关联的资源标识符lri的列表来表示。
在一种实施方式中，所述装置包括针对给定应用，根据用户简档识别并计划用户数量的至少一个硬件和软件布置。
管理员根据由每个用户实现的职业动作，而且还根据其对应用的掌握因而根据执行其不同动作以实现不同职业行为的快速程度来确定每个用户简档，其动作是根据其职业(例如数据录入或者统计研究)而确定的。
每个用户简档以属性(P1...，P1...，Po...)的形式与其标识符相关联地记录在存储器中，例如职业1-新手，职业1-经认可，职业1-专家。
每个简档与由每个类型的简档的用户可使用的资源区间相关联。该资源区间是根据至少一个矩阵方程的解而确定的，所述至少一个矩阵方程考虑了用户方根据其简档的资源使用的加权平均值以及可用资源。
在某些实施方式中，矩阵方程可与根据按照简档的用户数量、针对每个资源R的一系列细化函数(function)相对应，例如：
R1＝[N(P1)＊MoyPond(P1R1)+...+N(Pl)＊MoyPond(PlR1)+...+N(P1)＊MoyPond(PoR1)]+B(R1)Rj＝[N(P1)＊MoyPond(P1Rj)+...+N(Pl)＊MoyPond(PlRj)+...+N(P1)＊MoyPond(PoRj)]+B(Rj)Rn＝[N(P1)＊MoyPond(P1Rn)+...+N(Pl)＊MoyPond(PlRn)+...+N(P1)＊MoyPond(PoRn)]+B(Rj)
其中：
●N(Px)表示具有简档Px的所连接的用户的数量，
·MoyPond(PxRx)表示由具有简档Px的所连接的用户的资源Rx消耗的加权平均值，
·B(Rx)表示资源Rx的消耗值，不管用户数量如何，所述消耗值恒定，B(Rx)可等于零或者大于零。
针对应用链上存在的每个应用的每个用户简档的确定最初由管理员进行，所述管理员按照应用，对于每个用户将与其标识符相关联的简档手动记录在数据库或者计算机基础设施的LDAP号码簿中。
然后，计算机基础设施的管理员根据用户简档，例如根据用户的应用使用的统计清单来细化用户分类。
在某些实施方式中，该分类可以基于标记进行，所述标记与存储器中记录的用户标识符相关联。该标记可随着使用，根据用户简档的变化(例如根据用户对应用的掌握，即用户执行其不同职业行为的快速程度，或者通过所实现的职业行为的改变)随时变化，从而允许用户改变简档。例如，对于web应用来说，所述标记可以是cookie的使用。
另外，这种标记允许装置根据其简档实时了解连接的用户数量及其分布。
该分类由模块进行，所述模块在存储器中记录用户及用户对所确定的应用的掌握的简档的识别，并在存储器中创建历史。
该历史允许外推模块外推这些使用数据，以便建立记录在存储器中的计划，用于预测在给定时间段(T)上的用户数量及其简档的分布。
将这些信息与构成应用链接链的不同服务器的资源消耗的监视进行印证，所述装置能够确定针对每个用户简档的消耗程度。
这种资源消耗的监视例如可借助消耗传感器进行，所述消耗传感器与每个资源相关联，以便根据每个用户上传并在存储器中记录表示资源使用程度(Nur)的测量或度量信息，诸如也由本持有人提出的法国专利申请FR1560474中所述。
在某些实施方式中，所述装置包括构成应用链接链的计算机基础设施的资源分配的至少一个硬件与软件布置，其根据用户简档的分布和数量来对存储器中记录的消耗程度(Nur)求平均，并根据来自针对时间段T所存储的计划的总体(用户数量及其相关联的简档)估计，在存储器中计算针对构成应用链接链的不同服务器的资源需求。
因此，模块允许分配在构成应用链接链的计算机基础设施上可分配的资源置信区间。根据应用链上的不同简档，区间的值由可能的最小值和最大值限定，这些值记录在存储器中并可随时被修改/细化。实际上，首先，这些值比较宽泛，然后，在新的测量周期中(总体和资源消耗)，这些值由管理员和/或模块(以自动的方式)修改/细化，以便计算机基础设施上分配的资源尽可能地与用户实际上消耗的资源相对应。
在一种实施方式中，调整可由所分配资源的估算与调整模块进行。这种模块检验针对时间段(T)的所分配资源与针对时间段(T+1)记录的计划中所估计的总体一致。
·如果情况如此，那么该模块对随后的时间段(T+2)至(T+X)进行检验。
·如果情况不是如此，那么，该模块可发出警报，并且可选地，可命令资源分配模块修改可分配的资源区间，以避免针对时间段(T+1)的资源的过度消耗或者消耗不足。
根据一种实施方式，所述装置可包括按区间分配的资源的检查模块，当出现以下情况时，所述检查模块允许检测异常并实时发出警报信号：
·达到资源的最大值，
·根据连接的用户简档而预计的理论资源消耗与测量的消耗不对应，和/或
·应用链的资源消耗的估计位于先前确定的区间之外。
因此，当达到资源的最大值时，并且当可分配的资源区间不能增大时，根据本实施方式的装置通知：
·计算机基础设施的管理员，以进行介入从而通过进一步分配来限制/消除资源饱和，和/或
·用户
ο应用不可用，和/或
ο应用性能下降。
在其他警报情况下，检查模块可命令其他模块修改所分配资源区间，并且因而修改存储器中记录的数据，以便获得与由构成应用链接链的计算机基础设施实际上使用的资源相对应的所分配资源区间。
这种装置实施图1所示的监视方法，所述方法至少包括以下步骤：
·收集和在存储器中记录参考集信息的收集步骤，包括：
ο由传感器对用于在应用链的计算机基础设施上执行应用的资源的测量，
ο根据预计的计划的应用用户数量，
ο每个用户简档的平均资源消耗，所述平均资源消耗是在先前对基础设施的测量周期期间确定的，
ο形成应用链的计算机基础设施的最大可分配资源量。
·阈值检查步骤，允许检验是否达到最大资源量。如果情况如此，那么所述装置发出应用链上的异常的警报，并且根据这些实施方式，锁定用户入口，直至返回可以接受的资源消耗程度为止，和/或通知用户性能下降，和/或通知计算机基础设施的管理员，以进行介入从而通过进一步分配来限制/消除资源饱和。
·根据针对应用链的简档和预计的计划来估计将来资源消耗的估计步骤。
·相对于将来资源消耗的估计来检查预先分配的资源量的检查步骤。
ο如果将来资源消耗的估计不在预先分配的资源的区间中，那么，所述装置发出防止应用链上的异常的警报，并命令分配模块修改所分配的资源区间，使之与将来的资源消耗相对应。
·根据按照简档的用户数量及其在存储器中的记录来计算理论资源消耗，并相对于实际上测量的资源检验理论资源消耗的步骤。如果其与所分配的资源区间的值不对应，那么，所述装置发出应用链上资源过度消耗的警报，并且可选地(根据该实施方式)可以命令分配模块修改所分配的资源区间，以及在存储器中修改每个简档的平均理论消耗，以使下一资源分配周期与应用的用户方的实际资源消耗更好地对应。
在某些实施方式中，本发明涉及构成所确定的应用链接链的计算机基础设施的性能的监视方法，所述监视方法由在计算机基础设施的至少一个机器上执行的软件实施，其特征在于，所述监视方法包括：
·针对给定时间区间T，收集应用链上按照简档的用户数量的收集步骤，
·根据所述用户数量确定针对时间区间T，每组用户简档的所需资源消耗程度的确定步骤，
·分配可分配给应用链接链的资源区间的分配步骤，
·估算针对后续时间区间T+1，应用链上按照简档的用户数量的估计步骤，
·根据后续时间区间T+1的用户数量来检验为每个简档预先分配的资源区间的检验步骤，
·当预先分配的资源区间与后续时间区间T+1的用户数量不对应时，向管理员发出警报的警报步骤，以及
·可选地，修改预先分配的资源量以便针对后续时间段T+1预测每个用户简档的所需资源消耗程度的修改步骤。
通过阅读本申请容易理解，如同一般所述和附图所示的本发明的特征可按照不同配置的大量变型而进行安排和设计。因此，本发明的说明书和有关附图不在于限制本发明的范围，而只是示出所选的实施方式。
本领域技术人员将理解，给定实施方式的技术特征实际上可以与另一种实施方式的特征相结合，只要不明确提及相反的情况，或者只要这些特征不明显不一致即可。此外，给定实施方式中描述的技术特征可以独立于该实施方式中的其他特征，只要不明确提及相反的情况即可。
显然，对于本领域技术人员来说，在不脱离所附权利要求书范围所限定的范围的情况下，本发明可使实施方式具有许多其他具体形式，其应视为说明性例子，并且本发明不应局限于以上给出的细节。

Claims (10)

1.一种用于实施针对构成确定的应用链接链的计算机基础设施的计算机基础设施的性能监视机制的装置，所述装置包括至少一个计算机器和软件，其特征在于，所述装置至少包括以下部分：
-针对给定应用，根据用户简档识别并计划用户数量的硬件和软件布置，至少包括：
i.识别模块，允许一方面针对时间段(T)，通过将标识符与用户对该确定的应用的掌握的简档相关联来识别用户，然后另一方面确保将所述标识符存储在存储器中，
ii.估算模块，允许一方面针对时间段(T)，根据该确定的应用的用户使用习惯，估算按用户简档分布的用户数量，然后另一方面确保以计划的形式存储在存储器中，
-分配构成应用链接链的计算机基础设施的资源的硬件和软件布置，至少包括：
i.分配模块，允许针对给定的时间段(T)，根据用户数量和简档，来分配在构成应用链接链的计算机基础设施上能分配的资源的区间，
-按照应用来监视构成应用链接链的计算机基础设施的资源消耗的硬件和软件布置，包括测量参考集，
i.所述测量参考集包括硬件和软件布置，该硬件和软件布置允许通过消耗传感器在给定的时间段(T)期间测量构成应用链的整个计算机基础设施上的每个资源的使用程度，然后，允许在存储器中与给定的时间段(T)相关联地存储所述测量参考集中的这些使用程度，
ii.根据针对给定的时间段(T)和后续时间段(T+1)按用户简档分布的用户数量的估计，来估算并可选地调整针对由给定的时间段(T)和由后续时间段(T+1)限定的使用区间所分配的资源的模块。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，消耗传感器与每个资源相关联，以便根据每个用户来上传并在存储器中记录表示针对确定的时间段(T)的资源使用程度(Nur)的测量或度量信息。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，存储器中记录的计划允许预测在给定的时间段(T)期间的用户数量及用户简档的分布。
4.根据权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，每个用户简档包括存储的分类属性，即新手、经认可、专家，并且对于每个分类，根据用户数量按简档确定能使用资源的区间。
5.根据权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于，所述装置包括检查针对每个区间分配的资源的检查模块，所述检查模块允许检测异常，并且当出现下列情况时实时发出警报信号：
-达到资源的最大阈值，
-根据连接的用户简档而预计并存储的理论资源消耗与测量的消耗不对应，和/或
-应用链的资源消耗的估计位于先前确定的区间之外。
6.一种构成确定的应用链接链的计算机基础设施的性能的监视方法，所述监视方法由在计算机基础设施的至少一个机器上执行的软件实施，其特征在于，所述监视方法至少包括：
-针对给定的时间区间(T)，收集应用链上的用户数量和简档的收集步骤，
-根据用户数量确定在时间区间(T)期间，对应于每个用户简档的所需资源消耗程度的确定步骤，
-分配能分配给应用链接链的资源区间的分配步骤，
-估算针对后续时间区间(T+1)，应用链上按照简档的用户数量的估算步骤，
-根据后续时间区间(T+1)上的用户数量来检验为每个简档预先分配的资源区间的检验步骤，
-当预先分配的资源区间与后续时间区间(T+1)上的用户数量不对应时，发出警报的警报步骤，以及
-可选地，修改预先分配的资源量以便针对后续时间段(T+1)预测每个用户简档的所需资源消耗程度的修改步骤。
7.根据权利要求6所述的监视方法，其特征在于，在分配能分配给应用链接链的资源区间的分配步骤期间，计算机基础设施的机器通过将区间的边界与存储器中预先记录的最大值进行比较，来检验是否达到资源的最大分配阈值，必要时，因此由计算机基础设施的进行所述检验的机器发出应用链上异常的警报信号。
8.根据权利要求6或7所述的监视方法，其特征在于，在针对后续时间区间(T+1)上的用户数量检验预先分配的空间大小的检验步骤期间，当时间区间(T+1)上的消耗不在时间区间(T)上的所分配的资源区间内时，计算机基础设施的机器发出防止应用链上的异常的警报。
9.根据权利要求6至8之一所述的监视方法，其特征在于，所述监视方法包括使用的资源程度的实时测量步骤以及使用的资源程度与预先分配的资源程度的实时比较步骤，当实时测量的资源消耗低于所分配的资源程度时，计算机基础设施的机器发出应用链上资源过度消耗的警报。
10.根据权利要求6至9之一所述的监视方法，其特征在于，所述监视方法包括在发出警报时自动修改分配的资源量的步骤。
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