开题报告web应用服务器多租户性能管理系统的设计

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1、研究生学位论文开题报告报告题目Web应用服务器多租户性能管理系统的设计与实现学生姓名李博学号201028015029001指导教师范国闯职称高级工程师学位类别工学硕士学科专业计算机软件与理论研究方向网络分布式计算和软件工程培养单位填表日期2012-4-7研究生院制一．选题的背景及意义8a)云计算的网络计算服务模式的发展云计算作为网络化计算的新兴应用模式，正逐步改变网络化应用/服务的宿主模式和交付方式。一种被广为接受的定义认为，云计算是网络化应用宿主环境和交付方式的最新演化，它将计算任务分布在大量

2、计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算能力、存储空间和各种软件服务[1]。目前存在三类云计算模式：基础设施即服务（InfrastructureasaService,IaaS），提供可管理、可扩展的系统资源服务；平台即服务（PlatformasaService,PaaS），提供应用开发、部署和运行的平台服务；软件即服务（SoftwareasaServcie,SaaS），利用IaaS和PaaS，向终端用户提供具备特定业务功能的软件服务。这三类云计算模式按照提供开放的资源模式的不同所

3、区分，SaaS是一种应用层的服务提供方式，而IaaS则提供了基础设施层的服务，而PaaS介于两者之间，提供操作系统级，平台级的服务。多租户模式是多个租户共享单一物理资源的一种模式，一个资源实例被多个租户共享使用，在云计算时代，多租户的概念被扩展到整个云领域，成为云计算的特性之一。b)多租户模式介绍多租户模式是多个租户共享使用单一硬件基础设施的一种服务模式，多租户共享表示同一资源实例被多个组织（租户）共享，这一特性决定了应用或服务将以多个隔离实例的形式存在[2]。一个应用实例可以为一至多个租户提供

4、服务，一个平台实例可以部署一至多个应用实例，一个基础设施实例可以部署一至多个平台实例。基于上述实体关系，生产环境中实际采用的模式主要有四种：VM虚拟机-租户，中间件进程-租户，应用/服务实例-租户，会话-租户。上述四种模式的差异主要体现在租户对基础设施实例、平台实例以及应用实例的共享程度差异，本质上反映了云计算环境中资源的共享程度。如表1所示。多租户模式描述共享程度典型平台提供者VM虚拟机-租户服务器硬件被VM虚拟机划分为多个基础设施实例，各运行一个平台实例，每个平台实例部署一个应用实例，每个应

5、用实例为一个租户服务。低：共享硬件基础设施AmazonElasticBeanstalk等中间件进程-租户中：共享操作系统GoogleAppEngine等8服务器硬件作为一个基础设施实例，其上运行多个平台实例，每个平台实例部署一个应用实例，每个应用实例为一个租户服务。应用/服务实例-租户服务器硬件作为一个基础设施实例，其上运行一个平台实例，部署多个应用实例，每个应用实例为一个租户服务。高：共享中间件进程Intalio,SteamCannon等会话-租户服务器硬件作为一个基础设施实例，其上运行一个平

6、台实例，部署一个应用实例，通过区分租户会话，为多个租户提供服务。高：共享应用实例及中间件进程Force.com等表1四类常用的多租户模式a)选题的意义低共享程度的多租户模式，其优点在于平台资源管理难度低，租户隔离性好，缺点是系统开销较大，例如，VM虚拟机-租户模式使用VMM(virtualmachinemonitor)可以实现很好的资源隔离效果，但却带来较大性能开销(>30%)[2][3]，进而也影响应用性能[4]和租户扩展性(tenantsalability)[5]。根据VMWare的配置建议

7、，1个物理CPU最多支持3个虚拟CPU，即3个租户的虚拟资源。同时，在资源容量的扩展性方面，尽管单个VM虚拟机支持硬件资源的动态供给，但这一技术仍未被大多数操作系统所兼容。高共享程度的多租户模式可在共享进程中承载大量租户，其优势在于资源利用效率高、系统开销低，并且由于底层异构性被JVM等虚拟机所屏蔽，不存在系统兼容性问题。但是，仍需解决多租户性能共享和资源弹性供给带来的挑战：在高共享程度的多租户模式下，租户之间共享中间件进程或共享应用实例及进程，这为直接管理增加了难度，怎样区分不同的租户，实现租

8、户隔离监测，并进一步实现对租户的负载等性能指数的独立控制，传统的管理系统并不能在这个层次上进行区分，如何解决这些问题，实现在基础设施层无法达到的管理效果，需要在平台层建立新的管理模型。区别于传统的粗粒度、黑盒式管理模型，本课题需要研究细粒度、白盒式的管理模型及相关支撑技术，设计高共享程度的多租户模式下的监测和控制方案。二．国内外发展现状及趋势对于高共享程度的多租户模式，我们将单位时间内各租户的资源使用量集合称为多租户资源剖面（multi-tenantresourceprofile）。由于多个租户