CN1764127A - 向高级客户分配资源的方法和数据处理机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及向高级客户分配资源的方法和数据处理机。具体地，是一种使当在效用计算环境中发生服务级别协议(SLA)违约时，提供商支付的总折扣降至最小的有效新方法。具体地说，该方法比较性能数据和资源利用率与客户的SLA，并把共用资源重新分配给在SLA违约情况下，向提供商提出较低处罚的那些客户。该方法确定提出较低处罚的客户使用的哪些资源未满负载工作。该方法随后把这些未充分利用的资源重新分配给需要额外的资源来满足SLA阈值的那些客户。如果所有资源都在满负载工作，那么该方法把资源重新分配给在SLA违约情况下，与其SLA规定较小处罚的那些客户相比，其SLA规定更大处罚的那些客户，从而使归因于SLA违约的总折扣降至最低。

Description

向高级客户分配资源的方法和数据处理机

技术领域

本发明总体上涉及在效用计算环境中管理资源的领域。更具体地说，本发明涉及在效用计算环境中，使由于服务水平违约而向客户支付的总折扣值降至最小的方法。

背景技术

多年来，信息技术(IT)组织(“提供商”)向效用计算环境内的其它企业(“客户”)提供IT管理服务和计算资源。虽然客户可为其独占利益，直接从提供商购买或租用IT资源，不过客户也可与其它客户共用提供商的计算资源和管理服务。在典型的效用计算环境中，客户不购买或租用物理资源；相反，提供商保留根据需要分配资源，以满足其服务义务的处理权限。但是，提供商必须满足在合同或协议中规定的共用IT资源的每个客户的要求。如果这些服务要求未被满足，那么提供商就违反了其对客户的服务义务，提供商必须就违约向客户进行补偿。

如图1中所示，按需服务的客户共用管理和计算资源(到系统和子系统水平)，包括永久存储器(“存储装置”)，易失性存储器(“存储器，记忆体”)和处理器。图1描绘了按需模式的另一特性：多客户共用相同计算资源，比如逻辑分区(LPAR)内的相同子系统。在图1中，例如，客户3和客户4均能够在单一的Z/VM(由IBM提供)LPAR上运行操作系统3，例如国际商用机器公司(IBM)的Z/LINUX的独立实例。当多个外部客户共用相同的硬件时，如这里所述，系统的性能调整必须既适用于工作负载，又适用于共用该硬件的所有客户。

服务级别协议(SLA)一般在按需共用环境中被用于确定服务的阈值级别，并指导IT资源的动态分配。SLA是具体体现提供商和客户之间的相互理解的合同或者一系列合同。从而，任何未能向客户提供约定服务级别的情况这里被称为“SLA违约”或“违约”。SAL还规定系统(和子系统)性能预期值，并定义为追踪对协议的遵守而需要的程序和报告。SLA可包含报告服务问题的过程，问题解决的期限，监视服务级别的过程，和与任何指定SLA违约相关的处罚。

通常称为性能评测工具的性能监视工具收集性能数据，从而确定对SLA的遵守。性能评测工具追踪和测量系统的性能特征，包括CPU利用率，处理时间和客户可用的存储器或存储装置。通常，这些工具被设计成在特定的环境中工作。性能监控基础设施请求量度(Performance Monitoring Infrastructure Request Metrics)是用来在基于web的环境中部署之后工作的性能评测工具的一个例子。一般参见 http：//publib.boulder.ibm.com/infocenter/ws51help/index.jsp？topic＝/com.ibm.web sphere.exp.doc/info/exp/ae/tprf_requestmetrics.html。另外，系统管理员使用从这些性能测量结果(“量度”)获得的信息来调整系统的性能，如果需要的话就进行校正动作。当性能评测工具指示系统资源不可用，或者没有按照SLA履行时，SLA被违反。提供商按照SLA的条款支付罚金，以便就SLA违约向客户进行补偿。

效用计算环境的基本原则之一是当违反SLA时，主动给客户打折，即补偿客户的理念。在典型的按需情况下，单一提供商服务的各个客户同意不同的服务级别和相关违约的补偿或“打折”。例如，这些客户中的一些可能是为更高的服务级别支付更多费用，并且当存在SLA违约时，有权得到更大补偿的“高级”客户。从而，这些高级客户意味着，在SLA违约的情况下，对提供商有更大的处罚。其它客户可订约为服务支付相对较少费用，当存在违约时接受较少补偿，从而在SLA违约的情况下，提出较低程度的处罚的“标准”客户。图2中提供了例证情形。

除了使用性能评测工具之外，在效用计算环境中，IT服务提供商还可使用几种方法来量度对SLA的遵守。这些方法中的一些方法也计算在SLA违约情况下给客户的恰当罚金，并主动向客户支付罚金。在美国专利No.6195697(2001年2月27日颁发)，美国专利No.6556659(2003年4月29日颁发)和美国专利申请No.＿＿＿＿(代理人案卷编号AUS920030302US1)中公开了这些方法。这些方法并不致力于优化网络资源和集体管理共用网络的客户之间的相互冲突的需求，这些方法也不致力于在客户之间重新分配资源，以使在SLA违约情况下判决的总折扣降至最小。

专利申请No.0062205(2004年4月1日公开)根据SLA要求和违反要求的罚金，向识别的执行流赋予财务值。该财务值向经营者警告重新配置与这些识别的流相关的硬件或软件的可能财务影响。但是，该方法只计算和显示与单个客户的SLA的违反或可能违反相关的财务损失。美国专利申请No.＿＿＿＿(代理人案卷编号RSW920030148US1)提供一种根据从单个客户获得的数据，以及从聚集的一组客户获得的数据，估计SLA违约值的方法。但是，该方法同样没有公开使当违反SLA时，服务提供商必须提供的总折扣降至最小的手段。

从而，用于追踪和测量系统内的交易的执行特征，从而确定对SLA的遵守的工具是常见的。类似地，计算当SLA被违反时，服务提供商必须主动向客户给予的折扣的方法也不新鲜。但是，不存在可供服务提供商用于在SLA违约情况下，使服务提供商给予的总折扣降至最小的工具或方法。

对于服务提供商来说，货币补偿、免费软件或其它形式的折扣代价较高。折扣影响提供商的盈利能力，并影响提供商的信誉。毕竟，为服务支付高价的那些客户没有得到约定的服务级别。这些客户会遭受财务损失，同样，如果这些客户又因此没有满足他们的业务需求，那么他们也会遭受财务损失和信誉损失。于是，本领域的技术人员应认识到准确地解决使由于SLA违约，服务提供商向客户支付的折扣降至最小的问题的发明的优点。从下面的对本发明的优选实施例的详细说明，本领域的技术人员会明了本发明的上述目的和其它目的。

发明内容

本发明是一种当在效用计算环境中发生SLA违约时，将提供商支付的总折扣降至最小的有效新方法。本发明的方法计算在SLA违约的情况下，提供商应向客户或者一组客户支付的最低总折扣值。该方法比较性能数据和资源利用率与客户的SLA，并把共用资源重新分配给在SLA违约情况下，向提供商提出较低罚金的那些被违约客户。具体地说，该方法确定是否存在违约，如果是，那么根据在SLA中提供的处罚，识别被违约客户和被违约客户的状态。该方法还识别导致所述违约的基础资源。随后该方法创建具有较低客户状态的客户的列表，并确定是否有客户状态较低的客户未充分利用资源。如果资源未被充分利用，那么该方法把这些未被充分利用的资源重新分配给需要额外的资源来满足SLA阈值的那些被违约客户。如果所有资源都在满负载工作，那么该方法把资源重新分配给在SLA违约情况下，与其SLA规定较小处罚的那些客户相比，其SLA规定更大处罚的那些客户，从而使由于SLA违约导致的总折扣降至最低。

附图说明

附加的权利要求中陈述了本发明特有的新特征。但是，结合附图，参考例证实施例的下述详细说明，将更好地理解发明本身，以及优选的应用模式和发明的其它目的和优点，其中：

图1图解说明例证的共用资源结构；

图2描述效用计算环境中的例证客户情形；

图3表示计算机和其它硬件设备的例证现有网络，其中可实现折扣最小化算法；

图4是用于实现折扣最小化算法的主服务器存储器的示意图；

图5描述本发明的使向共用IT资源的客户支付的折扣降至最小的方法。

具体实施方式

本发明是一种使在SLA违约情况下，IT提供商向客户支付的总折扣值降至最小的方法。虽然本发明可在各种硬件和软件配置中工作，不过本发明是在效用计算环境中工作。在效用计算环境中，IT服务提供商根据先前建立的SLA的条款，向客户分配共用IT资源。

这里使用的术语“计算机硬件”或“硬件”指的是能够接受数据、对数据进行逻辑运算，存储数据或显示数据的任何机器或设备，包括(但不限于)处理器和存储器；术语“计算机软件”或“软件”指的是能够使计算机硬件执行操作的任何一组指令。这里使用的术语“计算机”包括(但不限于)硬件和软件的任何有用组合。“计算机程序”或“程序”包括(但不限于)使计算机硬件接受数据、对数据进行逻辑运算，存储数据或显示数据的任何软件。计算机程序可以并且通常由多个较小的编程单元组成，包括(但不限于)子例程、模块、函数、方法和过程。从而，本发明的功能可分布在多个计算机和计算机程序间。不过，本发明最好被描述成配置并使一个或多个通用计算机能够实现本发明的新颖特征的单一计算机程序。出于举例说明的目的，本发明的计算机程序将被称为“折扣最小化算法”(RMA)。

RMA计算在SLA违约的情况下，IT服务提供商应向客户或者一组客户支付的最小总折扣值。这里使用的术语“服务提供商”或“提供商”指的是向任何个人或实体提供管理服务和计算资源的任何实体。“客户”是从服务提供商获得管理服务和共用计算资源的任何个人或实体。

特别地，RMA确定提供商是否违反了SLA。如果是，那么RMA重新分配未充分利用的资源，以满足被违约客户的需求(如果和未充分利用资源的那些客户相比，被违约客户意味着对提供商的更高的罚金的话)。这里使用的术语“罚金”指的是提供商必须就违反SLA，向客户支付的补偿或折扣的数量。客户从提供商接收的补偿确定客户的“状态”。如果所有资源都在满负载工作，那么RMA把具有较低客户状态的客户使用的资源重新分配给具有较高客户状态的客户，从而使与SLA违约相关的总折扣成本降至最小。

如上所述，在效用计算环境中，服务提供商在系统和子系统级别向客户提供管理服务和计算资源。由于客户从提供商获得服务和资源，因此客户又可通常经过因特网向其它个人或实体提供供购买、租用或使用的物品、服务或信息。这里把从客户购买、租用或者以其它方式获得或使用物品、服务或信息的任何这样的个人或实体称为“消费者”。换句话说，消费者可从客户的站点在线购买物品。消费者通过途经提供商维护的效用计算环境的网络与客户通信。效用计算环境中可供客户使用的IT资源的数量确定在任何特定情况下，客户可在其站点接待的消费者的数目，从而还确定客户可进行的交易的数量。

下面参考如图3中所示的硬件设备的例证现有技术网络，详细说明本发明的RMA。“网络”包含通过通信介质，比如因特网相互耦接并且相互通信的任何数目的硬件设备。“通信介质”包括(但不限于)硬件或软件可通过其传送数据的任何物理介质、光学介质、电磁介质或者其它介质。

为了便于描述，例证的现有技术网络100具有数目有限的节点，包括消费者工作站计算机105，消费者工作站计算机110，消费者工作站计算机115(总称为消费者工作站计算机105-115)，主服务器计算机120，数据库服务器计算机125和数据库130。术语“服务器”指的是由多个客户机共用的计算机系统。服务器可以指的是整个计算机系统，即硬件和软件，或者仅仅指的是履行服务的软件。例如，这里使用的术语“数据库服务器”指的是存储和取回数据所必需的硬件和软件。相反，这里使用的术语“web应用服务器”指是的用来在web环境中工作的任何软件产品，比如管理来自浏览器的请求，并且作为响应，传送HTML文档和文件的HTTP服务器。Web服务器软件经常用在电子商务中，并执行服务器方脚本，例如Java脚本和Java服务器页(JSP，Java server pages)，以便从数据库取回数据，并通过浏览器或者客户机应用程序以网页的形式显示数据。术语“主服务器计算机”指的是RMA和客户的资源所驻留的硬件。本领域的技术人员还应认识到数据库可以许多形式存在。这里使用的术语“数据库”一般指的是保存在一起，并被组织以便快速搜索和取回的任意数据集合，包括(但不限于)平面文件数据库、字段数据库(fielded database)、全文本数据库、面向对象数据库和关系数据库。虽然主服务器计算机120、数据库服务器计算机125和数据库130进一步位于效用计算环境135内，不过消费者工作站计算机105-115在效用计算环境135之外。

主服务器计算机120托管控制效用计算环境135中的计算资源的消耗的程序、应用程序和工具。于是，在本实施例中，消费者通过借助网络连接140与主服务器计算机120连网的消费者计算机工作站105-115访问效用计算环境135。由安装在主服务器计算机120上的应用程序分配的客户可用的IT资源的数量决定可访问该客户的站点的消费者的实际数目，从而决定该客户能够服务的消费者的数目。网络连接140包括在网络节点100-130之间实现通信所必需的所有硬件、软件和通信介质。消费者工作站计算机105-115使用可公开获得的协议或消息收发服务来通过网络连接140与主服务器计算机120通信。主服务器计算机120与数据库服务器125交互作用，从而向数据库130保存和从数据库130取回SLA信息145、系统性能数据150和客户信息155。SLA信息包括客户和提供商约定的服务级别，以及当提供商违反SLA时，提供商支付的罚金。在web应用环境中获得的性能数据可包括从web应用服务器到数据库的检索速率，请求和返回显示的网页的时间，和应用程序能够管理的合并(pooling/polling？轮询)请求的数目，即用户的数目。客户数据可包括关于库存、运送、价格和消费者记录的信息。效用计算环境135中的节点还使用可公开获得的网络协议；但是，防火墙可控制对效用计算环境135的访问。

主服务器计算机120的存储器200一般包含各种应用程序，比如web应用服务器205，性能评测工具210和RMA 215，如图4中所示。这里使用的术语“存储器”包括(但不限于)计算机能够在其中持续任何时间保存数据或软件的易失性或永久性介质，例如电路、磁盘或光盘。单一存储器可包含和分布在多个介质上。存储器200可包括另外的数据和应用程序。存储器200还包含客户1存储器资源220，客户2存储器资源225和客户3存储器资源230(总称为客户存储器资源220-230)，如图4中示意表示的那样。web应用服务器205执行服务器方脚本，例如Java脚本和JSP，以便从数据库取回数据，并以网页的形式把数据传送给消费者工作站计算机105-115。

性能评测工具210通过跟踪并对效用计算环境135内的各个交易计时，收集性能数据150。作为其正常工作的一部分，Web应用服务器205主动分配客户存储器资源220-230。图4是为了便于描述，并不一定反映存储器200的任何物理上的具体实现。特别地，客户存储器资源220-230代表任意数目的共用资源。术语“共用资源”包括服务提供商根据客户的SLA的条款，在各个客户间分配的任何计算资源。虽然在图4中，易失性存储器被描述成被分配的资源，不过根据SLA，可提供其它资源，比如永久性存储器、CPU使用率和网络带宽。为了描述的目的，应用程序被保存在主服务器计算机120上，不过这些应用也可位于主服务器计算机能够访问的任何服务器上。

如图5所示，RMA 215通过比较由性能数据150表示的客户的资源使用率与对应的客户SLA信息145，确定是否存在SLA违约或者潜在的SLA违约(410)。如果存在实际的或潜在的违约，那么RMA215识别被违约的客户，被违约客户的状态，和导致所述违约的基础资源(420、430和440)。客户状态由当提供商违反SLA时就未提供的服务的处罚的严重程度，即提供商对客户打折的数量决定。RMA 215随后确定是否存在与被违约客户相比，客户状态较低的共用导致所述违约的基础资源的任何客户(450)。如果不存在与被违约客户相比，具有较低客户状态的客户，那么当前的违约情况是最佳的情况，不分配任何资源，该过程结束(510)。如果有共用导致所述违约的基础资源的客户，那么RMA 215随后创建目标客户列表，所述列表包括其状态低于被违约客户的状态的所有客户(460)。RMA 215确定包括在目标客户列表中的客户的资源利用率是否低于在对应SLA中规定的资源利用率，即，资源是否未满负载工作从而是未被充分利用的(470)。如果资源未被充分利用，那么RMA 215把未充分利用的资源分配给被违约的客户，以使就SLA违约支付的折扣值降至最小，随后该过程结束(480和510)。相反，如果RMA 215确定所有客户通过以在SLA中规定的最大程度使用资源，正在满负载工作，以致资源被充分利用，那么RMA 215释放分配给如目标客户列表中指示的客户状态较低的客户的资源。RMA 215随后把所属资源重新分配给向提供商提出更大罚金的被违约客户(470、490和500)。RMA 215从而确定就SLA违约，提供商应支付的最小总折扣，之后过程结束(510)。

附图中表示了并且上面说明了本发明的优选形式，但是对于本领域的技术人员来说，该优选形式中的各种变化是明显的。前述说明只是用于举例说明，本发明不应被理解为局限于所表示和描述的具体形式。本发明的范围只由下述权利要求限定。

Claims (3)

1、一种当性能评测工具指示共用计算环境中的高级客户的可用资源不能提供约定的服务级别时，把资源分配给高级客户的方法，包括：

确定资源是否已被分配给未正在使用该资源的任何客户；

如果确定资源已被分配给未正在使用该资源的任何客户，则把资源重新分配给所述高级客户；

如果确定资源未被分配给未正在使用该资源的任何客户，则确定资源是否已被分配给标准客户；和

如果确定资源已被分配给标准客户，则把资源从标准客户重新分配给高级客户；

从而，服务提供商能够使违反约定的服务级别的处罚降至最小。

2、一种把资源分配给共用计算环境中的高级客户的数据处理机，包含：

处理器；

存储器；

保存在存储器中的服务级别协议，服务级别协议规定资源的临界性能级别和未能满足所述临界性能级别的处罚；

使处理器测量资源的性能级别的装置；和

使处理器比较测量的性能级别和临界性能级别的装置；和

如果确定测量的性能级别不满足临界性能级别，则：确定资源是否已被分配给未正在使用该资源的任何客户；如果确定资源已被分配给未正在使用该资源的任何客户，则把资源重新分配给所述高级客户；如果确定资源未被分配给未正在使用该资源的任何客户，则确定资源是否已被分配给标准客户；和，如果确定资源已被分配给标准客户，则把资源从标准客户重新分配给高级客户，的装置；

从而，服务提供商能够使违反服务级别协议的处罚降至最小。

3、一种在计算机可读介质中编码的，把资源分配给共用计算环境中的高级客户的程序，所述程序包括：

确定资源是否已被分配给未正在使用该资源的任何客户的装置；

如果确定资源已被分配给未正在使用该资源的任何客户，则把资源重新分配给所述高级客户的装置；

如果确定资源未被分配给未正在使用该资源的任何客户，则确定资源是否已被分配给标准客户的装置；和

如果确定资源已被分配给标准客户，则把资源从标准客户重新分配给高级客户的装置；

从而，服务提供商能够使违反约定的服务级别的处罚降至最小。

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