摘 要：云計(jì)算環(huán)境下文件系統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)是存儲(chǔ)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析也應(yīng)用得越來(lái)越廣泛。本文針對(duì)基于RPC的云計(jì)算文件系統(tǒng)平臺(tái)，著重研究了云計(jì)算文件系統(tǒng)個(gè)性信息（服務(wù)端命令處理速率）的監(jiān)測(cè)以及預(yù)測(cè)分析技術(shù)。

　　關(guān)鍵詞：云計(jì)算系統(tǒng)；個(gè)性網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)；預(yù)測(cè)分析

　　1.背景介紹

　　隨著云計(jì)算系統(tǒng)的深入研究，基于對(duì)象的云計(jì)算存儲(chǔ)系統(tǒng)的日益完善，帶來(lái)以下兩個(gè)問(wèn)題：一是現(xiàn)有的云計(jì)算監(jiān)測(cè)軟件只能滿足對(duì)硬件信息（節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)輸入/輸出，CPU信息，內(nèi)存信息）的監(jiān)測(cè)，無(wú)法滿足使用者對(duì)云計(jì)算文件系統(tǒng)的軟件個(gè)性信息（如服務(wù)端命令處理速率）的監(jiān)測(cè)需求；二是沒(méi)有建立數(shù)學(xué)模型，描述云計(jì)算系統(tǒng)服務(wù)端軟硬件信息的相關(guān)性，從而進(jìn)行一定的預(yù)測(cè)與分析工作。

　　針對(duì)上述問(wèn)題，通過(guò)對(duì)云計(jì)算系統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究，以及對(duì)預(yù)測(cè)方法的學(xué)習(xí)和調(diào)研，本文提出了一種基于遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用協(xié)議（Remote Procedure Call Protocol，RPC）的個(gè)性監(jiān)測(cè)技術(shù)與預(yù)測(cè)分析技術(shù)相結(jié)合的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

　　2. 個(gè)性監(jiān)測(cè)技術(shù)

　　2.1服務(wù)端個(gè)性監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)框架

　　基于RPC的云計(jì)算系統(tǒng)分為服務(wù)器端和監(jiān)控端兩部分。個(gè)性監(jiān)測(cè)模塊插入在元數(shù)據(jù)服務(wù)端代碼中，然后通過(guò)監(jiān)控端的設(shè)計(jì)將提取的信息發(fā)送到WEB端進(jìn)行分組顯示。系統(tǒng)的模塊劃分如圖2.1所示。

　　圖2.1 系統(tǒng)模塊劃分圖

　　本系統(tǒng)主要是基于RPC的云計(jì)算系統(tǒng)仿真平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)云計(jì)算系統(tǒng)服務(wù)端對(duì)來(lái)自不同客戶端命令處理速率的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算。

　　2.2服務(wù)端個(gè)性信息的'獲取與管理

　　個(gè)性監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用使得系統(tǒng)監(jiān)測(cè)得到更微觀的監(jiān)測(cè)。為此，在系統(tǒng)中加入了個(gè)性監(jiān)測(cè)功能模塊，首先需要從服務(wù)端代碼中設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，將每個(gè)客戶端請(qǐng)求的命令都記錄在一個(gè)哈希表中，并對(duì)此表進(jìn)行定期更新和刪除，并能將表中數(shù)據(jù)定時(shí)刷到指定文件中。

　　個(gè)性監(jiān)測(cè)功能模塊上層與個(gè)性監(jiān)測(cè)機(jī)制模塊交互，負(fù)責(zé)給個(gè)性監(jiān)測(cè)機(jī)制模塊提供監(jiān)測(cè)信息；下層與服務(wù)端軟件模塊交互，負(fù)責(zé)將服務(wù)端接受到的命令及時(shí)刻點(diǎn)存入到哈希表中，并及時(shí)刷到磁盤文件中。

　　圖2.2 個(gè)性監(jiān)測(cè)功能模塊

　　2.3個(gè)性監(jiān)測(cè)信息處理模塊

　　個(gè)性監(jiān)測(cè)信息處理模塊的主要功能為將本地個(gè)性監(jiān)測(cè)文件信息傳送到監(jiān)測(cè)管理服務(wù)器中，并按照指定格式顯示在WEB頁(yè)面上。如圖2.3所示，個(gè)性監(jiān)測(cè)信息處理模塊主要包括個(gè)性監(jiān)測(cè)的環(huán)境配置和個(gè)性監(jiān)測(cè)腳本實(shí)現(xiàn)模塊兩個(gè)方面。

　　圖2.3 個(gè)性監(jiān)測(cè)信息處理模塊設(shè)計(jì)圖

　　3.預(yù)測(cè)分析技術(shù)

　　預(yù)測(cè)分析技術(shù)一直是國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期探討研究的重點(diǎn)課題，它廣泛應(yīng)用于各個(gè)學(xué)科之中，如地質(zhì)勘測(cè)、計(jì)算機(jī)性能、生物醫(yī)學(xué)等重要領(lǐng)域。因此，對(duì)云計(jì)算系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析是一個(gè)重要的課題方向。

　　通過(guò)對(duì)云計(jì)算系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的研究可知，服務(wù)端節(jié)點(diǎn)有兩類監(jiān)測(cè)信息，一是可以通過(guò)云計(jì)算監(jiān)測(cè)軟件獲取的硬件信息，二是可以通過(guò)上述個(gè)性監(jiān)測(cè)方法獲取的軟件信息。利用現(xiàn)有的硬件信息和軟件信息建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型，這個(gè)模型可以預(yù)測(cè)在某種硬件環(huán)境下，系統(tǒng)可以達(dá)到的吞吐率，同時(shí)，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)吞吐率的性能要求，可以人為設(shè)定一組硬件環(huán)境，來(lái)滿足既定的性能要求。

　　3.1預(yù)測(cè)模型

　　通過(guò)對(duì)云計(jì)算系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)可知，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的硬件信息都是時(shí)間序列型的數(shù)據(jù)，因此可以選擇回歸預(yù)測(cè)模型作為分析模型；又由于預(yù)測(cè)對(duì)象為元數(shù)據(jù)服務(wù)器的命令處理速率，此速率與多項(xiàng)因素相關(guān)，因此需要建立一個(gè)單因變量-多自變量的預(yù)測(cè)模型 何麗萍,劉立程.改進(jìn)的基于Ganglia的網(wǎng)格監(jiān)測(cè)系統(tǒng).

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