摘 要：云計算環(huán)境下文件系統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)是存儲領(lǐng)域的一項重要技術(shù)，對系統(tǒng)進行預(yù)測分析也應(yīng)用得越來越廣泛。本文針對基于RPC的云計算文件系統(tǒng)平臺，著重研究了云計算文件系統(tǒng)個性信息（服務(wù)端命令處理速率）的監(jiān)測以及預(yù)測分析技術(shù)。

　　關(guān)鍵詞：云計算系統(tǒng)；個性網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測；預(yù)測分析

　　1.背景介紹

　　隨著云計算系統(tǒng)的深入研究，基于對象的云計算存儲系統(tǒng)的日益完善，帶來以下兩個問題：一是現(xiàn)有的云計算監(jiān)測軟件只能滿足對硬件信息（節(jié)點網(wǎng)絡(luò)輸入/輸出，CPU信息，內(nèi)存信息）的監(jiān)測，無法滿足使用者對云計算文件系統(tǒng)的軟件個性信息（如服務(wù)端命令處理速率）的監(jiān)測需求；二是沒有建立數(shù)學模型，描述云計算系統(tǒng)服務(wù)端軟硬件信息的相關(guān)性，從而進行一定的預(yù)測與分析工作。

　　針對上述問題，通過對云計算系統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)的研究，以及對預(yù)測方法的學習和調(diào)研，本文提出了一種基于遠程過程調(diào)用協(xié)議（Remote Procedure Call Protocol，RPC）的個性監(jiān)測技術(shù)與預(yù)測分析技術(shù)相結(jié)合的監(jiān)測系統(tǒng)。

　　2. 個性監(jiān)測技術(shù)

　　2.1服務(wù)端個性監(jiān)測的實現(xiàn)框架

　　基于RPC的云計算系統(tǒng)分為服務(wù)器端和監(jiān)控端兩部分。個性監(jiān)測模塊插入在元數(shù)據(jù)服務(wù)端代碼中，然后通過監(jiān)控端的設(shè)計將提取的信息發(fā)送到WEB端進行分組顯示。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的云計算系統(tǒng)仿真平臺，實現(xiàn)對云計算系統(tǒng)服務(wù)端對來自不同客戶端命令處理速率的統(tǒng)計和計算。

　　2.2服務(wù)端個性信息的'獲取與管理

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

　　個性監(jiān)測功能模塊上層與個性監(jiān)測機制模塊交互，負責給個性監(jiān)測機制模塊提供監(jiān)測信息；下層與服務(wù)端軟件模塊交互，負責將服務(wù)端接受到的命令及時刻點存入到哈希表中，并及時刷到磁盤文件中。

　　圖2.2 個性監(jiān)測功能模塊

　　2.3個性監(jiān)測信息處理模塊

　　個性監(jiān)測信息處理模塊的主要功能為將本地個性監(jiān)測文件信息傳送到監(jiān)測管理服務(wù)器中，并按照指定格式顯示在WEB頁面上。如圖2.3所示，個性監(jiān)測信息處理模塊主要包括個性監(jiān)測的環(huán)境配置和個性監(jiān)測腳本實現(xiàn)模塊兩個方面。

　　圖2.3 個性監(jiān)測信息處理模塊設(shè)計圖

　　3.預(yù)測分析技術(shù)

　　預(yù)測分析技術(shù)一直是國內(nèi)外長期探討研究的重點課題，它廣泛應(yīng)用于各個學科之中，如地質(zhì)勘測、計算機性能、生物醫(yī)學等重要領(lǐng)域。因此，對云計算系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行預(yù)測分析是一個重要的課題方向。

　　通過對云計算系統(tǒng)監(jiān)測的研究可知，服務(wù)端節(jié)點有兩類監(jiān)測信息，一是可以通過云計算監(jiān)測軟件獲取的硬件信息，二是可以通過上述個性監(jiān)測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數(shù)學模型，這個模型可以預(yù)測在某種硬件環(huán)境下，系統(tǒng)可以達到的吞吐率，同時，通過對系統(tǒng)吞吐率的性能要求，可以人為設(shè)定一組硬件環(huán)境，來滿足既定的性能要求。

　　3.1預(yù)測模型

　　通過對云計算系統(tǒng)的監(jiān)測可知，每個節(jié)點的硬件信息都是時間序列型的數(shù)據(jù)，因此可以選擇回歸預(yù)測模型作為分析模型；又由于預(yù)測對象為元數(shù)據(jù)服務(wù)器的命令處理速率，此速率與多項因素相關(guān)，因此需要建立一個單因變量-多自變量的預(yù)測模型 何麗萍,劉立程.改進的基于Ganglia的網(wǎng)格監(jiān)測系統(tǒng).

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