操作系统的调优装置和方法制造方法及图纸

一种操作系统的调优装置和方法，所述调优装置包括：监控单元，适于获取特征数据，所述特征数据反映操作系统和应用对系统资源的使用情况，所述特征数据包括在探测点检测到的数据，所述探测点设置于操作系统内核中；分析单元，适于分析所述监控单元所获取的特征数据，以提取应用特征，所述应用特征定性地描述了应用对系统资源使用的特征；调优单元，适于配置对应于所述分析单元所提取的应用特征的内核参数。本技术方案自动感知应用特征，并根据感知的应用特征自适应地调整内核参数，实现了对操作系统及时、准确和高效的性能优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机
，特别涉及一种。
技术介绍
网络计算不仅包含传统的网络通信、提供网络服务，而且代表着一种基于互联网的新型计算方式。基础操作系统，即构建网络计算环境的计算实体上所运行的操作系统，负责管理本地计算实体上的各类资源，与其它计算实体进行通信，实现网络计算环境的协同管理，提供用户所需的服务。网络计算系统的服务质量与基础操作系统的性能密切相关。现有技术有采用人工调优的方式对操作系统的性能进行优化，由于在网络计算中，变化的工作负载、不可靠的资源会使系统产生波动，为此系统管理员需要耗费大量的时间和精力来跟踪系统状态，并根据经验或既定的规则调整系统设置。这种人工调优的方式大大加重了系统管理员的负担，而且往往不够及时，准确性也有待提高。现有技术还有采用调优工具对操作系统的性能进行优化,例如Powertweek-Linux 使用/proc文件系统和hdparm命令对内核参数进行调整，根据已知的调优规则执行优化操作，由于网络计算环境中应用行为和资源状态变化较大，这种工具缺少应用感知的能力。又例如SarCheck在后台收集系统信息，通过图形和列表的方式生成优化建议与说明，指导系统管理员执行调优操作，这种工具智能化不高，效率也有待提高。因此，如何在网络环境下及时、准确和高效地对操作系统进行调优成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术技术方案要解决的技术问题是现有的对操作系统进行调优的方式智能化不高，不够及时，而且准确性和调优效率也不高。为解决上述技术问题，本专利技术技术方案提供一种操作系统的调优装置，包括监控单元，适于获取特征数据，所述特征数据反映操作系统和应用对系统资源的使用情况，所述特征数据包括在探测点检测到的数据，所述探测点设置于操作系统内核中；分析单元，适于分析所述监控单元所获取的特征数据，以提取应用特征，所述应用特征定性地描述了应用对系统资源使用的特征；调优单元，适于配置对应于所述分析单元所提取的应用特征的内核参数。可选的，所述系统资源包括磁盘、内存、处理器和网络。可选的，所述特征数据包括网络IO速率、TCP发包率、内存使用率、CPU利用率、长连接数、短连接数、收包数、发包数、通信密集度、随机读次数和顺序读次数中的至少一种。可选的，所述在探测点检测到的数据包括长连接数、短连接数、通信密集度、随机读次数和顺序读次数中的至少一种。可选的，所述探测点检测到的数据反馈至/proc文件系统，所述监控单元适于访问/proc文件系统获取所述特征数据。可选的，所述监控单元适于周期性地获取特征数据。可选的，所述分析单元包括分类器和预定义特征集合，所述分类器采用LibSVM 作为核心引擎，适于以所述预定义特征集合作为训练样本，从所述特征数据中提取应用特征。可选的，所述预定义特征集合的格式为特征类别、CPU利用率、内存使用率、短连接数、长连接数、收包数、发包数、通信密集度、随机读次数和顺序读次数。可选的，所述应用特征的格式为特征类别、连接类型、访问模式和访问类型。可选的，所述调优单元包括调优器和规则库，所述调优器适于在规则库中查找对应于所述应用特征的调优规则，依据所述调优规则调整内核参数，所述调优规则包括要调用的系统命令以及要修改的内核参数及其参考值。对应地，本专利技术技术方案还提供一种操作系统的调优方法，包括获取特征数据， 所述特征数据反映操作系统和应用对系统资源的使用情况，所述特征数据包括在探测点检测到的数据，所述探测点设置于操作系统内核中；分析所获取的特征数据，以提取应用特征，所述应用特征定性地描述了应用对系统资源使用的特征；配置对应于所提取的应用特征的内核参数。可选的，所述获取特征数据包括周期性地获取特征数据。可选的，所述分析所获取的特征数据，以提取应用特征包括采用LibSVM以预定义特征集合作为训练样本，从所述特征数据中提取应用特征。可选的，所述配置对应于所提取的应用特征的内核参数包括在规则库中查找对应于所述应用特征的调优规则，依据所述调优规则调整内核参数；所述调优规则包括要调用的系统命令以及要修改的内核参数及其参考值。与现有技术相比，本技术方案对特征数据进行分析以确定应用特征，再依据应用特征配置相应的内核参数。由此实现了自动感知应用特征，并根据感知的应用特征自适应地调整内核参数，达到对操作系统及时、准确和高效的性能优化的目的。进一步,与Powertweek-Linux调优工具相比,相似的是,本技术方案使用/proc文件系统和系统命令对内核参数进行调整，根据已知的调优规则执行优化操作；不同的是，本技术方案使用应用感知、统计学习、参数驱动的方法来改善系统性能，因而准确性更高，调优效果更好。与SarCheck调优工具在后台收集系统信息，通过图形和列表的方式生成优化建议与说明，指导系统管理员执行调优操作相比，本技术方案不提供调优建议，无需用户干预即可完成感知与调优，因而更智能化。附图说明图I是本专利技术技术方案的操作系统的调优装置的结构示意图2是本专利技术实施例的操作系统的调优装置的结构示意图3是本专利技术实施例的监控单元的工作流程示意图4是本专利技术实施例的分析单元的工作流程示意图5是图4所示的分类器的工作流程示意图6是本专利技术实施例的调优单元的工作流程示意图7是本专利技术技术方案的操作系统的调优方法的流程示意图。具体实施方式专利技术人经过研究发现，现有的调优方式大多缺乏应用感知的能力，无法根据网络计算环境中应用行为和资源状态的变化自适应地对操作系统(OS, Operation System)进行性能优化。因此，专利技术人提出了基于感知应用特征的操作系统的调优方案，如图I所示，本专利技术技术方案的操作系统的调优装置包括监控单元I、分析单元2和调优单元3。监控单元1，适于获取特征数据，所述特征数据反映操作系统和应用对系统资源的使用情况，所述特征数据包括在探测点检测到的数据，所述探测点设置于操作系统内核中。 这里所说的应用为在操作系统运行的应用程序和/或服务。分析单元2，适于分析所述监控单元I所获取的特征数据，以提取应用特征，所述应用特征定性地描述了应用对系统资源使用的特征。调优单元3，适于配置对应于所述分析单元2所提取的应用特征的内核参数。针对每一种应用特征，可以调整内核参数来实现优化系统性能的目的。以下以操作系统为Linux系统为例，结合附图和实施例对本专利技术技术方案的操作系统的调优装置进行说明。如图2所示，Linux内核包括多个操作子系统10,每个操作子系统10分别对应于计算机的各个系统资源，如磁盘、内存、处理器和网络等。在每个操作子系统10中设置有至少一个探测点10a，这里所说的设置探测点是指在特定位置加入用于获取特征数据的探测点(后面还将对探测点的实现方式进行详细说明)。请结合参考图I和图2所示，本实施例的监控单元I包括多个传感器11，例如磁盘传感器、内存传感器、处理器传感器和网络传感器等，各个传感器11用于采集特征数据，具体地，传感器11通过检测内核中的探测点来收集系统资源的使用情况，此外，传感器11还采集系统中运行的应用或服务的信息，如应用名称、服务名称和所用端口等。监控单元I获取的特征数据可以包括网络IO速率、传输控制协议(TCP， Transmission Control Protocol)发包率、内存使用率、CPU利用率、长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作系统的调优装置，其特征在于，包括：监控单元，适于获取特征数据，所述特征数据反映操作系统和应用对系统资源的使用情况，所述特征数据包括在探测点检测到的数据，所述探测点设置于操作系统内核中；分析单元，适于分析所述监控单元所获取的特征数据，以提取应用特征，所述应用特征定性地描述了应用对系统资源使用的特征；调优单元，适于配置对应于所述分析单元所提取的应用特征的内核参数。

【技术特征摘要】
1.一种操作系统的调优装置，其特征在于，包括监控单元，适于获取特征数据，所述特征数据反映操作系统和应用对系统资源的使用情况，所述特征数据包括在探测点检测到的数据，所述探测点设置于操作系统内核中；分析单元，适于分析所述监控单元所获取的特征数据，以提取应用特征，所述应用特征定性地描述了应用对系统资源使用的特征；调优单元，适于配置对应于所述分析单元所提取的应用特征的内核参数。2.如权利要求I所述的操作系统的调优装置，其特征在于，所述系统资源包括磁盘、 内存、处理器和网络。3.如权利要求I所述的操作系统的调优装置，其特征在于，所述特征数据包括网络IO 速率、TCP发包率、内存使用率、CPU利用率、长连接数、短连接数、收包数、发包数、通信密集度、随机读次数和顺序读次数中的至少一种。4.如权利要求3所述的操作系统的调优装置，其特征在于，所述在探测点检测到的数据包括长连接数、短连接数、通信密集度、随机读次数和顺序读次数中 的至少一种。5.如权利要求I所述的操作系统的调优装置，其特征在于，所述探测点检测到的数据反馈至/proc文件系统,所述监控单元适于访问/proc文件系统获取所述特征数据。6.如权利要求I所述的操作系统的调优装置，其特征在于，所述监控单元适于周期性地获取特征数据。7.如权利要求I所述的操作系统的调优装置，其特征在于，所述分析单元包括分类器和预定义特征集合，所述分类器采用LibSVM作为核心引擎，适于以所述预定义特征集合作为训练样本，从所述特征数据中提取应用特征。8.如权利要求7所述的操作系统的调优装置，其特征在于，所述预定义特征集合的格式为特征类别、CPU利用率、内存使用率、短连接数、长连接数、收包数、发包数、通信密集度、随机读次数和顺序读次数。9.如权利要求8所述的操作系统的调优装置，其特征在于，所述应用特征的格式为特征类别、连接类型、访问模式和访问类型。10.如权利要求I所述的操作系统的调优装置，其特征在于，所述调优单元包括调优器和规则库，所述调优器适于在规则库中查找对应于所述应用特征的调优规则，依据所述调优规则调整内核参数，所述调优规则包括要调用的系统命令以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：王星焱，张鲁飞，何升，汤慧明，殷红武，
申请(专利权)人：无锡江南计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：