基于seda的自适应性能优化技术

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1、第一章引言要解决的问题，也是实现下一代网络QoS控制不可或缺的关键环节。下面讨论一些典型的基于服务器软件提供WebQoS控制的研究工作。1．2．1．1服务器的优先调度机制Web服务器中的优先调度机制是一种最基本的WebQoS控制方法，可以有效地改善高优先级请求的延迟性能，同时对低优先级请求的影响相当小。Almeida等人实现了在用户级和内核级分别通过基于优先级的请求调度来提供区分的webQoS【12】。其中，用户级的方法是对ApacheWeb服务器软件进行修改，增加一个调度器进程，由它决定对请求服务的顺序，并且此调度器进程限制了每类优先级进程的最大并发数

2、目；内核级的方法需要对Apache服务器软件和Linux内核同时进行修改，增加了两个系统调用以实现请求优先级到进程优先级的映射机制和记录各请求所对应的活动进程的优先级别。Crovella等人研究了web服务器的连接调度问题，针对处理静态文件的Web服务器提出了一种优先处理短连接的策略——一最短连接优先(shortestconnectionfirst)【13l。在此基础上，Harcho卜Balter等人对“最短剩余处理时间”(ShortestRe眦iningProcessingTime，SRPT)调度策略进行了研究与实现【14】【15】，证明SRPT对于最

3、小化平均响应时间而言是最优的连接调度策略。1．2．1．2选择性的资源分配在Web服务器不能为所有的请求提供满意的服务时，选择性的资源分配机制可以为重要的请求提供QoS保证，因而是一项很有前景的技术。现代web服务器不允许对服务器资源进行选择性分配，所以当服务器繁忙时，检索普通页面的请求通常会淹没检索重要页面的请求。为此，Pendey等人提出了一个Web服务器的QoS模型【16】，允许一个Web站点对Http服务器如何响应外部请求进行定制，其方法是为不同的(或不同组的)页面请求设置不同的优先级并相应地分配服务器资源。该模型支持对服务器资源的预订，预订量可以

4、是全部服务器系统资源的一个固定比例，或者是一个速率／带宽的保证。Li和Jamin提出了一种为web客户按比例分配网络带宽的服务器模型【17J。该模型使用基于测量的方法为系统中不同的服务类提供带宽估计值。当某个服务类的带宽估计值低于其目标值时，则对过度分配带宽的服务类进行节流，适当地延迟处理这类请求，从而实现各请求服务类之间按比例的网络带宽分配。Eggert和Heidemann提出了三种简单的、服务器端的、仅是应用层的机制来提供两类不同级别(常规优先级和低优先级)的Web服务电子科技大学硕士学位论文【18】，主要包括限制进程池的大小、区分进程的优先级以及限

5、制传输速率。这些机制均可以获得明显的性能改进且易实现。1．2．1．3有效的接纳控制在过载的情况下，有效的接纳控制机制对实现WebQoS控制十分关键，它能够保证丢弃速率和任务的延迟界线。Cherkasova和Phaal提出了基于用户的会话(session)而非每个请求的接纳控制机制【19】。一个会话是指由某一用户在一预先规定的时间段内发出的一系列请求。由于目前许多web服务本质上都是事务性的，包含许多申请Web服务的请求，因此基于会话的接纳控制具有重要的意义。例如，对于一次银行的交易结算，用户需要登录银行的主页、注册、检查帐户余额、付帐、最终退出登录。在过

6、载的情况下，基于会话的接纳控制方案允许现有的用户会话继续进行，而新到的会话或者被重定向给其它的Web站点或者被拒绝服务。1．2．1．4Web内容自适应web内容自适应是一种比接纳控制更加灵活的机制，它可以在服务器重载的情况下自适应地提供连续的内容降级服务而不是简单的拒绝服务，从而更好地提供WebQoS支持。Abdelzaher和Bhatti提出了一种依靠web内容自适应机制来实现服务区分的QoS管理体系结构【201。其策略是在每个服务器上存储多份不同质量的Web内容，在服务器超载的情况下，可使服务器选择性地为客户提供某种质量的web内容，以体面的方式为低

7、优先级客户提供平滑的服务降级，而保证高优先级客户的性能不受影响。这种QoS管理方法可以通过直接修改服务器软件来实现(也可以使用对服务器透明的中间件)，缺点是需要同时维护多份Web内容，因此存储的费用较大。1．2．1．5基于控制理论的方法使用控制理论的方法实现webQoS控制是一个比较新颖的思路。美国Virginia大学的WebQoS研究小组提出了基于控制理论的方法在Web服务器中实现相对的延迟保证【2¨。他们通过离线系统辨识建立一个Web服务器模型(实验表明可以用一个二阶差分方程来对Web服务器进行建模)，使用基于控制理论的性能规范(如稳定性、调节时间、

8、稳态误差等)来描述web服务器的性能需求，使用根轨迹(rootlocus)方法设