基于拥塞博弈的微服务运行时资源管理方法

论文摘要

随着云计算技术的不断发展,微服务体系结构逐渐成为一种广泛应用的软件设计风格.在基于微服务的应用系统中,微服务数量众多、相互依赖关系复杂、持续在线演化等特征使得微服务运行时资源的有效管理面临新的挑战.本文充分考虑微服务之间的关系特征,提出了一种基于拥塞博弈理论的运行时资源管理方法.首先,对微服务之间的复杂依赖关系进行建模,给出了带权有向无环图描述的微服务调用关系模型;然后,基于微服务关系调用模型对各个微服务的请求到达频率进行计算,并用排队论中的M/G/1队列刻画微服务处理请求的过程,进而设计了一种以服务等级协议(Service Level Agreement)满足程度为衡量标准的服务收益函数;最后利用拥塞博弈模型刻画对计算资源的竞争关系,给出了求解博弈的纳什均衡状态的多项式算法.实验表明,该方法在计算资源有限的场景下可以有效地提高微服务应用的整体性能.

论文目录

• 1 引言
• 2 相关研究
• 3 场景分析
•   3.1 微服务部署结构
•   3.2 微服务收益函数
•   3.3 博弈论的引入
• 4 微服务资源管理问题建模
•   4.1 微服务应用模型
•   4.2 微服务收益模型
•   4.3 微服务博弈模型
• 5 博弈算法求解
• 6 实验分析
•   6.1 实验环境
•   6.2 实验过程
•     （1） Spread
•     （2） Binpack
•     （3） Random
•   6.3 实验结果
•     6.3.1 策略性能比较
•     6.3.2 不同级别的服务性能比较
•   6.4 结果分析
• 7 总结

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 罗睿辞,叶蔚,刘学洋,孙基男,张世琨

关键词: 微服务体系结构,资源管理,博弈论

来源: 电子学报 2019年07期

年度: 2019

分类: 信息科技,基础科学

专业: 数学,计算机软件及计算机应用

单位: 北京大学信息科学技术学院,北京大学软件工程国家工程研究中心

分类号: TP311.52;O225

页码: 1497-1505

总页数: 9

文件大小: 1505K

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