基于层次分析法的资源分配系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于层次分析法的资源分配系统及方法。本发明专利技术的系统包括：策略读取模块、状态检查模块、数据库读取模块、服务器评估模块、服务器类型判定模块、资源分配判定模块、资源部署模块。本发明专利技术的步骤包括：搭建一个三层递阶模型结构分析服务器内部状态信息，读取策略需求、策略类型、服务器内部资源状态信息和权重，使用层次分析法计算总排序权值，得到服务器类别，为策略匹配合适的服务器实现资源按需部署。本发明专利技术可以准确、快速地进行服务器资源分配，节省了通讯开销。

Resource Allocation System and Method Based on Analytic Hierarchy Process

【技术实现步骤摘要】
基于层次分析法的资源分配系统及方法
本专利技术属于物理
，更进一步涉及计算机控制系统
的一种基于层次分析法的资源分配系统及方法。本专利技术可用于软件服务器资源的分配，综合利用数据资源、软件资源及服务资源进行服务器资源分配。
技术介绍
近年来，随着软件工程的发展和分布式系统的普及，软件系统一般运行在开放且不确定的环境中，面临来自运行环境、资源态势、用户请求等多种类型的敏捷性动因。软件多变的演化策略和有限的服务器资源之间的矛盾日益突出，如何根据实际情况对资源按需最优部署是一个关键问题。为了实现软件中不同资源的按需最优部署，本项目研究基于层次分析法的资源分配系统及方法。层次分析法作为一种数学变换方法将与决策有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析。该方法综合分析服务器CPU核数、CPU主频、内存容量、本机数据交互能力、信息传输量等实时状态并对其分类，实现资源的按需最优部署，保证演化策略执行的高效性和灵活性。现有的资源按需部署方法主要有以下几种。中国联合网络通信集团有限公司在其申请的专利文献“一种资源服务系统及其资源分配方法”(专利申请号：201410406388.5，专利公开号：CN104168318B)中提出一种资源分配系统和方法。该系统包括初始化模块、分组模块、调整模块及分配模块。其中，所述的分组模块用于对所述M个任务根据属性数据进行聚类，将M个任务划分为多个组。该系统存在的不足之处在于，分组模块考虑的资源需求包括CPU核数、内存等本机因素，未考虑通信开销、系统响应时间等其他因素，导致业务执行效率低。该专利文献公开的方法应用于资源分配系统中，具体步骤是，第一步：对于排队的M个任务，根据资源部署数据生成任务的各属性数据的初始权重系数；第二步：对所述M个任务根据属性数据进行聚类，划分为多个组；第三步：分别对于各组利用熵值法进行权重调整；第四步：计算各任务优先级，按照优先级由高到低的顺序对各任务进行资源分配。该方法根据任务排队顺序进行资源分配，导致任务下发执行的时延长。北京奇艺世纪科技有限公司在其申请的专利文献“系统资源部署策略的确定方法、装置及电子设备”(专利申请号：201710391766.0，专利公开号：CN107357649A)中提出一种系统资源部署装置和方法。该装置包括接收模块、第一获取模块、第二获取模块、计算记录模块及确定模块。其中，接收模块用于接收业务资源需求，第一获取模块用于获取第一系统资源使用状态信息，第二获取模块用于获取第一可行部署策略，该装置存在的不足之处在于，业务资源需求、第一系统资源使用状态信息及第一可行部署策略分别从不同模块获取，匹配过程通讯开销较大。该专利文献公开的方法应用于系统资源部署策略的装置中，具体步骤是，第一步：获取待部署业务的第一业务资源请求；第二步：获取第一系统资源使用状态信息；第三步：获取系统中与所述第一系统资源使用状态信息相匹配的至少一个第一可行部署策略；第四步：根据部署策略，按照预设模拟算法和模拟计算次数，计算并记录每个所述部署策略的平均最长可连续部署次数；第五步：判断是否达到预设模拟计算次数，若达到，根据记录选择平均最长可连续部署次数的第一个可行部署策略并进行资源部署，若达不到，则随机采样获取第二业务资源请求并匹配第一可行部署策略。该方法存在的不足之处在于，第一业务资源请求无法满足时，降低第一可行策略对资源的需求，随机采样获取第二业务资源请求，若第二业务资源仍无法满足模拟计算次数要求，则采用所述第一可行部署策略的部署次数为最长可连续部署次数，需要牺牲一部分系统执行策略的效率以实现资源部署。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种基于层次分析法的资源分配系统及方法，解决了现有技术在分配服务器资源时仅考虑CPU核数、内存容量等本机因素的问题，通过多维度考虑本机数据交互能力、网络利用率、并发用户量等服务器当前内部状态信息，提高服务器分类的准确性，实现服务器资源按照策略需求灵活部署。本专利技术实现的基本思路是，搭建一个三层递阶模型结构用于分析服务器内部状态信息，读取策略需求、策略类型、服务器内部资源状态信息和每个服务器内部资源状态信息的权重，使用层次分析法得到服务器类别信息，为策略匹配合适的服务器实现资源按需部署。为实现上述目的，本专利技术的系统包括策略读取模块、状态检查模块、数据库读取模块、服务器评估模块、服务器类型判定模块、资源分配判定模块、资源部署模块，其中：所述的策略读取模块，用于读入文件格式为.class类型的策略主要资源需求及策略类型。所述的状态检查模块，用于读入文件格式为.class类型的待分类的服务器内部状态信息。所述的数据库读取模块，用于读取文件格式为.class类型的服务器七个内部状态信息的权重。所述的服务器评估模块，用于计算服务器内部状态的权重，搭建一个由含有一个节点的服务器分类结果层、含有七个节点的服务器状态信息层、含有三个节点的服务器类别层全连接组成三层递阶模型，从数据库读取模块中依次读取所选取的服务器的七个内部状态信息的权重，将所读取的权重值依次赋值给服务器状态信息层中的每个节点，用赋值后的每个节点分别除以其自身和其他节点，共得到49组相对状态权重，将相对状态权重按由列到行排序，依次填入服务器状态信息层成对比较矩阵中，利用一致性比例法，得到服务器状态信息层成对比较矩阵一致性比例，判断服务器状态信息层成对比较矩阵一致性比例是否大于0.1，若是，则重新从数据库读取模块中依次读取所选取的服务器的七个内部状态信息的权重，将所读取的权重值依次赋值给服务器状态信息层中的每个节点，否则，依次从服务器状态信息层中选取一个未选过的节点，从数据库读写模块中读取服务器状态信息层节点所对应的服务器类别权重，将所读取的权重值依次赋值给服务器类别层中的每个节点，用赋值后的每个节点依次除以自身和其他节点，共得到9组相对状态权重，将相对状态权重按由列到行排序，依次填入服务器类别层成对比较矩阵中，判断是否选完服务器状态信息层中的所有节点，若是，则利用一致性比例法，得到服务器类别层成对比较矩阵一致性比例，否则，依次从服务器状态信息层中选取一个未选过的节点，从数据库读写模块中读取服务器状态信息层节点所对应的服务器类别权重，将所读取的权重值依次赋值给服务器类别层中的每个节点，判断服务器类别层成对比较矩阵一致性比例是否大于0.1，若是，则重新从服务器状态信息层中选取一个未选过的节点，从数据库读写模块中读取服务器状态信息层节点所对应的服务器类别权重，将所读取的权重值依次赋值给服务器类别层中的每个节点，否则，利用公式，计算服务器类别层中每个节点，对服务器分类结果层中唯一节点的总排序权值，其中，Bi表示服务器类别层中第i个节点，对服务器分类结果层中唯一节点的总排序权值，m表示服务器状态信息层中节点的总数，Σ表示求和操作，j表示服务器状态信息层中节点的序号，bij表示服务器类别层中第i个节点，对服务器状态信息层中第j个节点的权值，aj表示服务器状态信息层中第j个节点，对服务器分类结果层中唯一节点的权值。所述的服务器类型判定模块，用于判定得到所选取的服务器的类型，从所有的服务器类别层的总排序权值中选取其中最大的权值，根据最大权值判定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于层次分析法的资源分配系统，包括策略读取模块、状态检查模块、数据库读取模块、服务器评估模块、服务器类型判定模块、资源分配判定模块、资源部署模块，其中：所述的策略读取模块，用于读入文件格式为.class类型的策略主要资源需求及策略类型；所述的状态检查模块，用于读入文件格式为.class类型的待分类的服务器内部状态信息；所述的数据库读取模块，用于读取文件格式为.class类型的服务器七个内部状态信息的权重；所述的服务器评估模块，用于计算服务器内部状态的权重，搭建一个由含有一个节点的服务器分类结果层、含有七个节点的服务器状态信息层、含有三个节点的服务器类别层全连接组成三层递阶模型，从数据库读取模块中依次读取所选取的服务器的七个内部状态信息的权重，将所读取的权重值依次赋值给服务器状态信息层中的每个节点，用赋值后的每个节点分别除以其自身和其他节点，共得到49组相对状态权重，将相对状态权重按由列到行排序，依次填入服务器状态信息层成对比较矩阵中，利用一致性比例法，得到服务器状态信息层成对比较矩阵一致性比例，判断服务器状态信息层成对比较矩阵一致性比例是否大于0.1，若是，则重新从数据库读取模块中依次读取所选取的服务器的七个内部状态信息的权重，将所读取的权重值依次赋值给服务器状态信息层中的每个节点，否则，依次从服务器状态信息层中选取一个未选过的节点，从数据库读写模块中读取服务器状态信息层节点所对应的服务器类别权重，将所读取的权重值依次赋值给服务器类别层中的每个节点，用赋值后的每个节点依次除以自身和其他节点，共得到9组相对状态权重，将相对状态权重按由列到行排序，依次填入服务器类别层成对比较矩阵中，判断是否选完服务器状态信息层中的所有节点，若是，则利用一致性比例法，得到服务器类别层成对比较矩阵一致性比例，否则，依次从服务器状态信息层中选取一个未选过的节点，从数据库读写模块中读取服务器状态信息层节点所对应的服务器类别权重，将所读取的权重值依次赋值给服务器类别层中的每个节点，判断服务器类别层成对比较矩阵一致性比例是否大于0.1，若是，则重新从服务器状态信息层中选取一个未选过的节点，从数据库读写模块中读取服务器状态信息层节点所对应的服务器类别权重，将所读取的权重值依次赋值给服务器类别层中的每个节点，否则，利用...

【技术特征摘要】
1.一种基于层次分析法的资源分配系统，包括策略读取模块、状态检查模块、数据库读取模块、服务器评估模块、服务器类型判定模块、资源分配判定模块、资源部署模块，其中：所述的策略读取模块，用于读入文件格式为.class类型的策略主要资源需求及策略类型；所述的状态检查模块，用于读入文件格式为.class类型的待分类的服务器内部状态信息；所述的数据库读取模块，用于读取文件格式为.class类型的服务器七个内部状态信息的权重；所述的服务器评估模块，用于计算服务器内部状态的权重，搭建一个由含有一个节点的服务器分类结果层、含有七个节点的服务器状态信息层、含有三个节点的服务器类别层全连接组成三层递阶模型，从数据库读取模块中依次读取所选取的服务器的七个内部状态信息的权重，将所读取的权重值依次赋值给服务器状态信息层中的每个节点，用赋值后的每个节点分别除以其自身和其他节点，共得到49组相对状态权重，将相对状态权重按由列到行排序，依次填入服务器状态信息层成对比较矩阵中，利用一致性比例法，得到服务器状态信息层成对比较矩阵一致性比例，判断服务器状态信息层成对比较矩阵一致性比例是否大于0.1，若是，则重新从数据库读取模块中依次读取所选取的服务器的七个内部状态信息的权重，将所读取的权重值依次赋值给服务器状态信息层中的每个节点，否则，依次从服务器状态信息层中选取一个未选过的节点，从数据库读写模块中读取服务器状态信息层节点所对应的服务器类别权重，将所读取的权重值依次赋值给服务器类别层中的每个节点，用赋值后的每个节点依次除以自身和其他节点，共得到9组相对状态权重，将相对状态权重按由列到行排序，依次填入服务器类别层成对比较矩阵中，判断是否选完服务器状态信息层中的所有节点，若是，则利用一致性比例法，得到服务器类别层成对比较矩阵一致性比例，否则，依次从服务器状态信息层中选取一个未选过的节点，从数据库读写模块中读取服务器状态信息层节点所对应的服务器类别权重，将所读取的权重值依次赋值给服务器类别层中的每个节点，判断服务器类别层成对比较矩阵一致性比例是否大于0.1，若是，则重新从服务器状态信息层中选取一个未选过的节点，从数据库读写模块中读取服务器状态信息层节点所对应的服务器类别权重，将所读取的权重值依次赋值给服务器类别层中的每个节点，否则，利用公式，计算服务器类别层中每个节点，对服务器分类结果层中唯一节点的总排序权值，其中，Bi表示服务器类别层中第i个节点，对服务器分类结果层中唯一节点的总排序权值，m表示服务器状态信息层中节点的总数，Σ表示求和操作，j表示服务器状态信息层中节点的序号，bij表示服务器类别层中第i个节点，对服务器状态信息层中第j个节点的权值，aj表示服务器状态信息层中第j个节点，对服务器分类结果层中唯一节点的权值；所述的服务器类型判定模块，用于判定得到所选取的服务器的类型，从所有的服务器类别层的总排序权值中选取其中最大的权值，根据最大权值判定所选服务器的类型；所述的资源分配判定模块，用于判断所选服务器类型是否符合策略类型要求，若是，将符合类型要求的所选服务器类型、策略主要资源需求、策略类型，一并存入资源部署模块，否则，状态检查模块选取文件格式为.class类型的任意一个服务器的内部状态信息；所述的资源部署模块，用于存储所有符合策略类型要求的所选服务器类型和策略主要资源需求、策略类型。2.一种基于层次分析法的资源分配方法，其特征在于，搭建一个三层递阶模型结构，获取待分类的服务器资源状态，该方法的步骤如下：(1)搭建一个三层递阶模型结构：服务器评估模块搭建一个由含有一个节点的服务器分类结果层、含有七个节点的服务器状态信息层、含有三个节点的服务器类别层全连接组成三层递阶模型；(2)获取策略资源需求：策略读取模块依次读入文件格式为.class类型的未读取过的策略主要资源需求及策略类型；(3)获取待分类的服务器资源状态：状态检查模块选取文件格式为.class类型的任意一个服务器的内部状态信息；(4)建立递阶模型中服务器状态信息层的成对比较矩阵：(4a)从数据库读取模块中依次读取所选取的服务器的七个内部状态信息的权重，将所读取的权重值依次赋值给服务器状态信息层中的每个节点；(4b)用赋值后的每个节点分别除以其自身和其他节点，共得到49组相对状态权重，将相对状态权重按由列到行排序，依次填入服务器状态信息层成对比较矩阵中；(4c)利用一致性比例法，得到服务器状态信息层成对比较矩阵一致性比例；(4d)判断服务器状态信息层成对比较矩阵一致性比例是否大于0.1，若是，则执行步骤(4a)，否则，执行步骤(5)；(5)建立递阶模型中服务器类别层的成对比较矩阵：(5a)依次从服务器状态信息层中选取一个未选过的节点；(5b...

【专利技术属性】
技术研发人员：李青山，王璐，吕文琪，张河，李昊，吴桐，戴清，程文，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61