CN1968167A

CN1968167A - 用于自动对网站工作负载进行管理的系统和方法

Info

Publication number: CN1968167A
Application number: CNA2006100826500A
Authority: CN
Inventors: 约瑟夫·宾·刚·冯; 达尔·安德鲁·克里克; 罗伯特·迈克尔·亨特·邓恩
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 2005-11-14
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2026-05-24
Also published as: US20070112951A1; CN100488144C

Abstract

本发明针对在网站上自动对站点工作负载进行管理(ASWM)的系统和方法。对功能或服务以及关联的网络对象进行标识，当网站及其关联的服务器上的工作负载超出特定的服务器性能指标的限定阈值时，可以禁用这些功能或服务以及关联的网络对象。网络对象包括标记或标识，这些标记或标识帮助ASWM系统在对用户的网页请求提供服务时，基于如在用于服务器性能指标的规则中所限定的阈值来有选择性地激活或禁用网络对象。可以禁用或激活单独的网络对象，以使总体的网站工作负载的效用最优化，使得在需求高峰期间能够实现持续的网站运行和交易处理。

Description

用于自动对网站工作负载进行管理的系统和方法

技术领域

本发明涉及网站管理领域。特别地，本发明涉及用于基于网站工作负载自动地控制网站内容的系统、方法和计算机程序产品。

背景技术

因特网电子商务(e-commerce)的发展使得商家能够在线地向其客户提供货物和服务。现在，客户可以通过因特网连接到网站，这些网站提供预期可具有可用性和可靠性的大量陈列(wide array)或电子商务应用。

网站的运行需要诸如网络服务器、应用服务器和数据库服务器之类的各种计算机系统，以提供多种服务或功能，诸如创建并显示网络内容、处理数据库查询、提供交互应用以及处理电子商务交易。传统上，根据服务器在用户业务量的高峰期间的预期工作负载来确定这些服务器的设计和配置，以保证网站的可用性。

然而，当存在对网站的意料之外的需求或兴趣时，该网站可能接收高于并超出规定容量的客户业务量。在这些情况下，网站运营者必须手动地通过减少网站上的可用功能或服务或者通过增加硬件来增加处理容量而对工作负载的增加做出反应。业务量高峰可能是意料之外的，从而导致对访问该站点的客户或用户提供的服务减少或者无法为访问该站点的客户或用户提供服务。这通常导致损失业务量，特别是对于基于电子商务的应用，损失业务量可能影响网站的创收。

因此，一直需要提供用于自动对网站工作负载进行管理的系统和方法，其通过在意料之外的高峰期间动态地调整网站服务的可用性以适应工作负载的需求，实现了基于网站工作负载的可升级网站功能，因此减小了损失业务量的可能性。

发明内容

网页包括各种动态和静态的网络对象，这些网络对象中的一些对象向客户或用户提供功能或服务，包括但不局限于图像、文本、搜索对话框、小推车(minicart)、购物车、交互式对象等。为了提供这些功能，需要的硬件资源可以包括在网站功能的处理中利用的网络服务器、数据库服务器和应用服务器。当网站的用户需求增加时，网络服务器上的工作负载也会增加。当网站上的工作负载超过服务器的容量时，可以限制对用户请求的处理或者暂停对用户请求的处理。对于处理诸如电子商务功能或者订单处理之类的关键交易，可能不需要提供给用户的特征功能中的某些特征功能。

自动对站点工作负载进行管理(ASWM)的系统能够对网站上的功能和关联的网络对象进行标识，当服务器上的工作负载超出服务器性能指标所限定的阈值时，可以禁用这些功能和关联的网络对象。网络对象包括标记或者标识，这些标记或者标识帮助ASWM系统在对用户的网页请求提供服务时激活或禁用网络对象。限定阈值的规则基于服务器的运行性能指标，这些性能指标例如但不局限于CPU的利用率、磁盘I/O(输入/输出)的利用率、系统分页(system paging)、网络带宽的利用率以及响应时间。可以基于提供给用户的功能来禁用或激活单独的网络对象，以使总体的网站工作负载的效用最优化，从而保证持续的网站运行和交易处理。

本发明的某些示例性实施例提供用于提供自动的网站工作负载管理的系统，包括：一个或多个包含管理标记的网络对象，其用于通过网站向用户提供交互功能；一个或多个报告模块，其用于收集与网站相关联的至少一个服务器的性能指标；监听器模块，其用于接收所收集的性能指标；以及规则模块，其用于管理限定阈值的规则，该阈值用于基于从监听器模块接收的性能指标来激活和禁用网站的一个或多个网络对象，以管理网站上的工作负载。

本发明的某些示例性实施例提供用于提供自动的网站工作负载管理的方法，包括步骤：提供具有自动网站管理标记的网站的一个或多个用户交互式的网络对象；从与网站相关联的服务器获得性能指标；基于性能指标，限定用于一个或多个网络对象的阈值；以及基于所限定的阈值判断是应该激活还是应该禁用一个或多个网络对象，以管理网站上的工作负载。

本发明的某些示例性实施例提供计算机可读介质，在所述介质上存储有用于提供自动的网站工作负载管理的计算机可执行的指令，所述计算机可执行的指令包括：一个或多个包含管理标记的网络对象，其用于通过网站向用户提供交互功能；一个或多个报告模块，其用于收集与网站相关联的一个或多个服务器的性能指标；监听器模块，其用于接收所收集的性能指标；规则模块，其用于管理限定阈值的规则，该阈值用于基于从监听器模块接收的性能指标来激活和禁用网站的一个或多个网络对象，以管理网站上的工作负载。

根据以下结合附图的描述，本发明的其他方面和其他特征对于本领域的普通技术人员来说将变得显而易见。

附图说明

参考下面的附图和对示例性实施例的详细描述，可以更好地理解这些实施例和其他的实施例，其中：

图1是网站的示意性表示，该网站通过网络连接到用户，在该网站上可以实现示例性的自动对站点工作负载进行管理的系统；

图2是示例性网页的示意性表示，在该网页中实现了自动对站点工作负载进行管理的网络对象；

图3是用于自动对站点工作负载进行管理的系统的数据处理系统的示例性表示；

图4是运行自动对站点工作负载进行管理的系统的示意性表示；

图5是自动对站点工作负载进行管理的系统的方法的流程图。

具体实施方式

图1是一个网络的示意性表示，在该网络中，由网络服务器140管理的网站可被多个用户120、122和124访问，这些用户连接到诸如因特网之类的网络130。客户或者用户(例如用户120)通过网络130向网络服务器140处的网站请求网络内容。所请求的网络内容是由网络服务器140和/或应用服务器150生成的，并且通过网络130传送给用户120以便进行显示。网站可以包括单一的服务器，例如网络服务器140，或者包括多个服务器，例如网络服务器140、应用服务器150和数据库服务器160。服务器为网站提供交易处理所需的高级的功能或服务。例如，数据库服务器160可以向用户提供可用的产品和服务的详细目录，而应用服务器150能够执行和生成电子商务应用并提供对存储于数据库服务器160上的数据的访问。可能需要在这些服务器中的每个服务器之间进行交互以对用户请求提供服务。当多个用户(例如用户120、122和124)同时访问网站时，网络服务器140和后端(backend)服务器(150和160)上的工作负载会大量增加。如果这些服务器中的任意服务器上的工作负载超出其可用容量，则可能出现用户不能访问该网站的情况。这可能导致收入损失以及可能的业务量损失。

自动对站点工作负载进行管理(ASWM)的系统通过实现持续的网站运行来对网站容量进行更有效的控制，以便处理用户请求并实现持续的创收。这是通过减少不太关键的业务的网站功能来实现的，从而使得更多的可用计算资源可用于提供更关键的服务。可以根据网站的当前工作负载来动态地减少或者禁用提供给网站用户的可用功能，从而减少施加在服务器(140、150和160)上的工作负载。

参考图2，对于如由超文本标记语言(html)的网络地址210限定的网站，网页200包含显示给用户120的各种网络对象。网络对象可以以各种方式进行表示，这些方式例如但不局限于超文本标记语言(html)、可扩展标记语言(xml)、Java^TM和ASP.net^TM。对象可以是动态的可视对象或静态的可视对象，或者对象可以提供用于用户输入或用户交互的对话框，这些对象代表用户可用的服务。动态对象的例子可以是搜索功能、购物车或小推车，或者提供用户交互功能的任意的其他功能。静态对象可以是任意的图形、文本或者不会随着用户的变化而改变的Java小应用程序(applet)。例如，网页200可以包含多个网络对象240、250、260，将这些网站对象显示给用户用于每个请求页面。网络对象还可以包括诸如搜索对话框220或者购物车或小推车230之类的功能。通过禁用诸如搜索对话框220或者小推车230之类的关联的网络对象来减少网页上的可用功能，从而也可以减少所需的服务器(140、150和160)上的处理负载。例如，如标识为搜索对话框220的搜索功能是这样一种功能，即在高峰时间，可以禁用该功能来减少应用服务器140和数据库服务器150上的工作负载，同时保证网站的关键功能够持续运行。通过在服务器资源短缺时禁用这些功能和关联的网络对象，可以保护提供诸如订单处理之类的关键功能所需的网站资源。另一方面，在对不同客户等级或用户等级提供不同级别的服务的情况下，可以对资源进行分配或者限制。在ASWM系统的一个示例性实施例中，在达到临界资源级别时，资源可以仅用于特定用户和对功能的有限访问。

图3示出了自动对站点工作负载进行管理(ASWM)的系统300的一个示例性实施例，该系统300用于动态地控制用户可用的网站功能。ASWM系统300包括计算机可执行代码，所述代码包含在数据处理系统310的存储器320中。计算机可执行代码可以包括ASWM报告模块330、ASWM监听器模块340、ASWM规则模块350以及ASWM网络对象360。用于某些模块的计算机可执行指令通常先由代码编译器从用高级计算机编程语言编写的高级计算机编程指令进行编译而得到。模块可以驻留在同一个数据处理系统310中，或者分布在可包含在网络服务器140中的多个系统或服务器中。数据处理系统310的硬件单元支持并执行包括在ASWM系统300中的计算机可执行代码。数据处理系统310包括中央处理单元(CPU)370，该中央处理单元(CPU)370提供主要的处理功能。将存储器320连接到CPU370以提供程序和数据的操作存储。

存储器320可以包括例如随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM)。由存储器390提供对例如数据文件和程序的非易失性存储，所述存储器390可以包括例如磁盘存储器。存储器320和存储器390都包括计算机可用的介质，其可以用计算机可读程序代码的形式来存储计算机程序产品。

ASWM网络对象360由每个对象的编码中的标识进行识别。在JavaServer^TM页面(JSP)代码的示例性实施例中，使用<aswm：ifEnabled feature＝“search”>...</aswm：ifEnabled>形式的标记来限定可由ASWM系统控制的对象。在所提供的例子中，名称“搜索”被用于唯一地标识可禁用的一条代码。

用户的输入和输出是由输入/输出(I/O)工具380提供的。输入/输出(I/O)工具380可以包括例如图形显示、鼠标以及/或者键盘。

下面将示出网站上的功能的例子，例如在示出ASWM标识的Java JSP片断(fragment)中的搜索功能。

＜！--Start Catalog Search Form--＞
＜aswm：ifEnabled feature＝“search”＞
＜tr＞

　　  ＜tdclass＝“mainHeading”width＝“200”＞＜fontclass＝“main
Heading”＞
   ＜labelfor＝“srch”＞＜％＝infashiontext.getString(“SEARCH_CATALO

　　  G”)％＞＜/label＞＜/font＞
＜/td＞
＜/tr＞
＜tr＞

　　  ＜td valign＝“top”align＝“left”＞

　　  ＜form name＝“CatalogSearchForm”

　　  action＝“CatalogSearchResultView”method＝“post”＞
        <!-- SIPO <DP n="6"> -->
        <dp n="d6"/>
＜table cellpadding＝“0”cellspacing＝“0”border＝“0”＞

　　   ＜tbody＞＜tr＞

　　         ＜td align＝“left”valign＝“middle”＞＜input

　　         type＝“hidden”name＝“storeId”value＝“＜％＝

　　         storeId％＞”/＞＜input type＝“hidden”

　　         name＝“catalogId”value＝“＜％＝catalogId

　　         ％＞”/＞＜input type＝“hidden”name＝“langId”

　　         value＝“＜％＝languageId％＞”/＞＜input

　　         type＝“hidden”name＝“pageSize”value＝“10”

　　         /＞＜input type＝“hidden”

　　         name＝“beginIndex”value＝“0”/＞

　　         ＜input type＝“hidden”name＝“sType”

　　         value＝“SimpleSearch”/＞＜input

　　         type＝“hidden”name＝“resultType”

　　         value＝“2”/＞＜input size＝“15”

　　         maxlength＝“254”type＝“text”id＝“srch”

　　         name＝“searchTerm”/＞&nbsp；＜/td＞

　　         ＜td align＝“left”valign＝“middle”＞＜a

　　         href＝“javascript：document.CatalogSearchF

　　         orm.submit()”＞＜img

　　         src＝“＜％＝jspStoreImgDir％＞＜％＝locale.toStri

　　         ng()％＞/＜％＝vfileColor％＞go_button.gif”

　　         alt＝’＜％＝infashiontext.getString(“GO”)％＞’

　　         width＝“22”height＝“18”border＝“0”

　　         /＞＜/a＞＜/td＞

　　＜/tr＞

　　＜tr＞

　　         ＜td align＝“left”valign＝“top”＞＜font

　　         class＝“mainHeading”＞＜a
        <!-- SIPO <DP n="7"> -->
        <dp n="d7"/>
　　         href＝“AdvancedSearchView？langId＝＜％＝langu

　　         ageId％＞&storId＝＜％＝storeId％＞&catalogId＝＜

　　         ％＝catalogId％＞”

　　         class＝“sidebarLinks”＞＜％＝infashiontext.ge

　　         tString(“ADVANCED_SEARCH”)％＞＜/a＞＜/font＞

　　         ＜/td＞

　　       ＜/tr＞

　　＜/tbody＞＜/table＞

　　＜/form＞

　　＜/td＞
＜/tr＞
＜！--End Catalog Search Form--＞
＜/aswrn：ifEnabled＞

图4是运行ASWM系统400的示意性表示。ASWM报告模块330作为进程驻留在数据库服务器(140、150和160)中的每个服务器上，ASWM报告模块330由330a、330b和330c表示。ASWM监听器模块340可以是与服务器(140、150或160)之一相关联的进程。ASWM监听器模块340从运行于各自的服务器140、150或160上的ASWM报告进程330a、330b和330c收集所有的必需的系统信息。由ASWM监听器模块300收集大量的指标，这些指标例如但不局限于CPU的利用率、磁盘I/O(输入/输出)的利用率、系统分页(system paging)、网络带宽的利用率、应用服务器150的已使用线程的网络容器百分比、应用服务器150的平均响应时间、数据库和连接池的大小以及Java虚拟机(JVM)的存储器。ASWM系统可以使用任意的提供性能指示的量度作为指标。

在诸如电子商务实现之类的示例性实施例中，可以将WebSphere^TM应用服务器的性能监测器接口基础设施用于与ASWM报告模块330的连接，从而提供信息给ASWM监听器模块340。通常由单独的进程来运行ASWM监听器模块340，从而保证数据收集与ASWM规则模块350的执行是完全异步的。在一个示例性实施例中，ASWM监听器模块340除了可以配置为限定数据检索间隔外，还可以配置限定在ASWM规则模块350中限定的组件与WebSphere^TM应用服务器的性能监测接口计数器中的实际计数器之间的映射关系。

ASWM规则模块350定义了一组规则以确定是应该激活还是应该禁用特定的ASWM对象(220、230、240、250或260)。ASWM规则模块350中的规则可以由配置文件来提供。所述规则除了可以定义“在执行前的期间”规则以及“在重新激活服务或功能前的期间”之外，还可以定义“百分比指标”。对特定的服务器或者多个服务器可以定义多个规则。在示例性的xml文件中，规定如果CPU利用率或I/O利用率大于阈值，即大于80％，则不激活限定搜索服务的网络对象。在下面提供的示例性的XML例子中，基于网络服务器140、数据库服务器150和应用服务器160这3个节点的加权的CPU利用率来确定阈值。

//Calculate threshold
Threshold＝appserver CPU utilization％×0.3+database server CPU
utilization×0.6+web server×0.1
//Logic to determine whether search ASWM block is enabled or not
it＜aswm.component＝“search”)
{

　　if(threshold＞＝80)

　　{

　　    return false;

　　else

　　    return true;

　　}
        <!-- SIPO <DP n="9"> -->
        <dp n="d9"/>
}

当满足所定义的指标时，禁用在ASWM所标识的网络对象360中限定的对象，或者将其从显示给用户的请求网页200上移除。在上述例子中，禁用搜索功能以减少运行该功能将施加于数据库服务器的工作负载。所定义的规则基于每个功能(和相关的网络对象)的关键程度以及禁用该功能将为总体工作负载带来的好处。所述规则还可以基于访问站点的用户类型进行定义，从而不同类型的用户可以使用不同的功能。例如，在需求高峰期期间只有注册用户有权使用搜索功能，而非注册用户无权使用该功能。对访问网站的用户进行分类的标识可以用于对特定用户或可限定的组进行标识。这样能够禁用服务或功能，或者从最不关键的服务开始限制对服务或功能的访问，直到站点以预定的工作负载级别允许。

一旦服务器上的工作负载减少，该系统通过由ASWM监听器模块340从ASWM报告模块330获得的反映系统变化的更新信息与使得执行合适的规则的ASWM规则模块350进行通信，从而能够自动地激活服务，或者使用户有权访问服务。根据网络对象和其关联的功能或服务，还可以基于特定功能对每个服务器(140、150和160)的影响，定义用于禁用该特定功能的唯一指标。例如，如果数据库服务器160的CPU利用率较高，则可以禁用搜索功能，然而，如果应用服务器150的CPU利用率较高，则可以禁用使用大量资源的特定的电子商务功能。还可以根据与网站基础设施相关联的特定网络对象的需求来定义规则。

图5是用于ASWM系统500的方法的流程图。在步骤510中，使用ASWM标记对网络对象进行标识。所述标记表明ASWM进程要激活或禁用哪个对象。在步骤520中，针对ASWM网络对象360定义规则，将根据服务器性能阈值指标来激活或禁用ASWM网络对象360。可以对不同的ASWM网络对象定义多个规则。如果在步骤530中接收到网页请求，则在步骤540中向ASWM规则模块350提供由ASWM监听器模块340从ASWM报告模块330收集的性能指标。在步骤550中，ASWM规则模块350判断是否已经达到或者超出了所定义规则中的任意规则的指标的阈值。如果已经达到或者超出了特定的规则，在步骤550中为“是”，在步骤560中禁用在规则中限定的特定的ASWM网络对象360，在步骤580中当为终端用户生成网页时禁用用户可用的功能。如果在步骤550中没有达到由规则定义的指标，则在步骤580中生成网页时在步骤570中激活或执行所限定的ASWM网络对象360。

本领域的普通技术人员容易想到，在不偏离本发明的本质和范围的情况下可以对此处描述的特定实施例进行多种修改和变更。由ASWM监听器模块340执行的数据收集可以在与ASWM系统的其他组件相同的系统上执行，或者可以根据需要位于其他的系统上。ASWM监听器模块340可以由任何一种本领域的已知技术来实现，这些技术包括但不局限于利用那些执行探测功能以达到数据表示要求的应用，所述探测功能通过按需进行连续采样或快照(snapshot)的方法进行采样或者记录日志。ASWM报告模块330可以按类似于ASWM监听器模块340的方式来实现，从而向服务器提供特定的监测能力以收集所需的性能信息。

ASWM监听器模块340可以按等待来自ASWM报告模块330的信息的持续方式来运行，或者它可以根据情况间歇地运行，以便由特定的装置根据需要提供系统变化的通知级别。

Claims

1.一种用于对网站提供自动的网站工作负载管理的系统，所述网站包括至少一个服务器，所述系统包括：

一个或多个网络对象，每个网络对象包含管理标记，所述网络对象用于通过网站向用户提供交互功能；

一个或多个报告模块，其用于收集与所述网站相关联的所述至少一个服务器的性能指标；

监听器模块，其用于接收所收集的性能指标；以及

规则模块，其用于管理限定阈值的规则，所述阈值用于根据从监听器模块接收的性能指标来激活和禁用所述网站的所述一个或多个网络对象，以管理所述网站上的工作负载。

2.根据权利要求1所述的系统，其中与所述网站相关联的所述至少一个服务器选自：网络服务器、应用服务器和数据库服务器。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个报告模块与所述至少一个服务器相关联，所述至少一个服务器包括网络服务器、应用服务器和数据库服务器中的至少一个服务器。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述监听器模块与网络服务器、应用服务器和数据库服务器中的至少一个服务器相关联。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个网络对象中的每个网络对象是包括搜索对话框、小推车和购物车之一的网络对象。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述性能指标由包括下述参数中的至少一个参数的指标来定义：CPU的利用率、磁盘I/O的利用率、系统分页、网络带宽的利用率、已使用线程的网络容器百分比、平均响应时间、数据库和连接池的大小以及可用的Java虚拟机存储器。

7.根据权利要求1所述的系统，其中由所述规则模块管理的所述阈值还包括用户类型标识，其用于对单独的用户或一组用户进行标识。

8.一种用于对网站提供自动的网站工作负载管理的方法，所述网站包括至少一个服务器，所述方法包括步骤：

提供具有网站管理标记的网站的一个或多个用户交互式的网络对象；

从与所述网站相关联的所述至少一个服务器获得性能指标；

限定用于每个性能指标的阈值；以及

基于所限定的阈值，根据性能指标来确定选择性地激活和禁用所述一个或多个网络对象，以管理所述网站上的工作负载。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述网站的所述至少一个服务器是包括网络服务器、应用服务器和数据库服务器中的至少一个服务器的服务器。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述选择性地激活的步骤还包括从一个或多个与所述网站相关联的服务器收集性能指标。

11.根据权利要求8所述的方法，还包括生成网页的步骤，所述网页包含所述激活的一个或多个网络对象。

12.根据权利要求8所述的方法，其中所述一个或多个网站对象中的每个网络对象是包括搜索对话框、小推车和购物车之一的网络对象。

13.根据权利要求8所述的方法，其中所述性能指标由包括下述参数中的至少一个参数的指标来定义：CPU的利用率、磁盘I/O的利用率、系统分页、网络带宽的利用率、已使用线程的网络容器百分比、平均响应时间、数据库和连接池的大小以及可用的Java虚拟机存储器。

14.根据权利要求8所述的方法，其中所述阈值还包括用户类型标识，其用于按单独的用户或一组用户对访问所述网站的用户进行标识。

15.一种用于对网站提供自动的网站工作负载管理的程序产品，所述网站包括至少一个服务器，所述程序产品包括：

计算机可用介质，在所述计算机可用介质上存储有计算机可执行的指令，所述计算机可执行的指令包括用于实现前述方法权利要求中的任意一种方法的计算机可执行的指令。

16.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中由所述规则模块管理的所述阈值还包括用户类型标识，其用于对单独的用户或一组用户进行标识。