基於服務等級協定預測和相關成本分配資源的設備和方法
2023-04-23 23:46:26
專利名稱：基於服務等級協定預測和相關成本分配資源的設備和方法
技術領域：
本發明總體上致力於基於服務等級協定(service levelagreement，SLA)來分配計算機系統資源。更具體地說，本發明致力於一種基於對SLA是否被違背的預測和相關成本來分配計算機系統資源的設備和方法。
背景技術：
在當今的基於信息技術(IT)的營業場所中，其中信息服務由計算機資源提供者來提供並且由信息服務消費者來消費，對服務等級保障的要求已經產生了對超越企業和服務供應商環境的責任的需要。在企業組織內部，需要服務承諾來調整用於IT基礎設施的龐大開支。服務供應商必須證明正被交付的服務的價值，特別是由於存在這樣的事實，即這些服務經常以溢價(premium price)獲得——無法交付可能意味著服務供應商的成功或者失敗。對於這兩點，服務等級協定(SLA)定義了用於測量服務責任的條款。服務等級管理(SLM)允許定義、測量和報告SLA的遵從性。
SLA可以應用於可想到的幾乎所有服務。IT的歷史示例包括外包廣域網(WAN)管理的服務或者遠程區域網(LAN)服務。其它例子可能涉及組合用於給定商業服務的技術，諸如支持企業金融應用的首要的服務質量(QoS)的網絡和伺服器。趨勢表明面向應用和事務的SLA不斷增長。
IT管理者和服務供應商正在不斷地尋求靈活的、基於標準的SLM工具來測量SLA的遵守性。交付IT服務的挑戰以維護和改善終端用戶的滿意程度為目標圍繞著確保在不同的技術基礎設施上的端到端的可用性和性能。通過測量SLA的遵守性來解決這些問題的一種方案是IBM Tivoli的Service Level AdvisorTM(此後，稱為Service LevelAdvisor，服務等級顧問系統)。
所述服務等級顧問系統提供多個SLM功能，用於幫助簡化對SLA的構造、管理和報告。服務等級顧問系統規定了服務等級資源的自動發現、服務等級協定的自動評估，並且提供了趨勢分析能力。服務等級顧問系統使用存儲在數據倉庫(data warehouse)中的、有關服務等級量度和可用部件的系統管理信息。此信息可以自動用於選擇作為部分的SLA。另外，服務等級顧問系統自動地把SLA的條款(諸如量度、閾值、商業日程等)與從IT環境中監控的數據進行比較，並且當SLA的任何條款被違反時生成警告。
應特別注意的是，所述服務等級顧問系統使用趨勢分析算法來前攝性地維護服務等級。所述服務等級顧問系統使用基於線性的算法和指數應力檢測算法，該算法提供了預測能力，以便提供對SLA違規的預先警報，並且便於進行IT服務單元的固定、優化和保護。
圖1是服務等級顧問系統的體系結構的示例性圖。所述服務等級顧問系統是由多個部件組成的SLM方案，所述多個部件完全依照無縫方式被集成。該方案的核心處是數據倉庫110，其中存儲來自外部源的所有數據。所述數據倉庫110收集來自多個源的數據，其中所述多個源諸如是IBM Tivoli的Security and Storage ToolsTM、BusinessSystems ManagerTM、IBM Tivoli Monitoring for TransactionPerformanceTM(原先的Tivoli Web Services ManagerTM和TivoliApplication Performance ManagerTM)、IBM Tivoli EnterpriseConsoleTM、資料庫、記錄文件和大型機應用、以及客戶和第三方的應用數據。一旦在數據倉庫110中收集了來自於各種這些源的數據，就由數據倉庫管理器115來聚集所述數據並且使它們相關。
將服務等級顧問系統內專用於所定義的服務等級供應物(servicelevel offering，SLO)的數據從數據倉庫110捲入(roll)到SLM數據中心(SLM Datamart)120中。數據的捲入(rollup)由Δ數據組成，以便把數據傳送對基礎設施的影響保持在最低限度。所述SLM數據中心120包含與SLO相比如何執行被監控部件的測量數據。所述SLM數據中心120還包含作為服務等級評估的結果的概要數據。SLM數據中心120中的這些數據是用於服務等級顧問系統的報告和趨勢分析的數據。
所述SLM資料庫130存儲數據源的定義。例如，IMB TivoliDistributed MonitoringTM是一種數據源，並且在此應用內，用戶可以看得見盤、中央處理單元(CPU)、存儲器、網絡以及過程監視器。此信息經由SLM資料庫130變得是用戶可見的，並且還可以用作服務等級顧問系統中的服務閾值觸發。把新的數據源定義從數據倉庫按照用戶規定的間隔捲入到SLM資料庫130中。SLM資料庫130內的這些部件是用於構造訂單、即SLA的部件。
組成服務等級顧問系統方案的伺服器部件是管理伺服器140、SLM伺服器150和報告伺服器160。這些部件可以駐留在單個系統上，或者可以是分布式的。所述管理伺服器140便於定義和維護供應物和訂單(即，SLO和SLA)，而SLM伺服器150提供了核心服務監控功能。也就是說，所述SLM伺服器150通過其趨勢分析能力來確定何時出現服務違規或者預測它們將何時出現，並且通知用戶。
服務等級顧問系統內的報告伺服器160允許查看SLM數據中心110內的數據。這些報告可以依照ad-hoc方式被停下和查看，或者它們可以被調度。可以使用報告伺服器160來查看的例子或者報告包括在執行體(Executive)、客戶(Customer)和操作(Operation)級別上所面向的數據的聚集和概要視圖，說明了傾向於違反的趨勢、實際違反SLA、實現的結果以及SLA部件的報告。
通常，當在SLA的限制內要求了計算機資源並且這種資源可用時，把計算機資源分配給服務消費者。也就是說，諸如服務等級顧問系統的SLM系統監控對計算機資源的需求、計算機資源的當前分配、表示正提供的服務等級的各種量度、和與服務消費者籤訂的SLA。如果根據所監控的量度確定所述需求足夠高以致於計算機資源的當前分配無法提供SLA要求中的服務等級，並且存在可以分配的可用資源，那麼把這些計算機資源分配給服務消費者，以便滿足SLA中雙方商定的最低服務等級。
然而，可利用的計算機資源池是有限的，並且可能不足以滿足正在接受服務的各個服務消費者的所有需求。例如，如果伺服器集群是多個流行網站的主機，那麼在有限的資源可用的情況下，為了實現各個網站的根據每一SLA的最低服務等級，對帶寬、處理器使用等的需求可能無法滿足。這將導致違背SLA，並且服務供應不得不因未滿足SLA的最低要求而向服務消費者支付罰金，或者更壞的是——失去與所述服務消費者的生意。
違背SLA的罰金可能是數目相當大的，這取決於特殊的服務消費者以及與他們達成的協定。能夠使由於因有限的可用資源而造成違背SLA所帶來的損失量最小化，將會是十分有益的。因此，有利的是，具有一種改進的、用於權衡違背SLA的罰金以便確定資源分配的最低成本的備選方案的方法、設備和計算機指令。
發明內容
本發明提供了一種基於對服務等級協定(SLA)違規的預測來分配資源以便最小化成本的方法、設備和計算機指令。通過採用本發明的所述方法、設備和計算機指令，從與SLM系統相關聯的預測引擎接收有關將會違背SLA的預測。同SLA要求比較起來，此預測可以是基於由服務等級管理(SLM)系統測量的量度、歷史信息以及各種預測算法等的。
基於有關將會違背SLA的預測，本發明執行最小成本分析，以便確定計算機資源是否可以從根據另一SLA的另一服務消費者進行轉移，以方便可能被違背的SLA的服務消費者，由此降低與違背SLA相關聯的罰金成本。這種分析包括確定與違背當前正由計算機系統所服務的每一SLA相關聯的成本，可以從每一服務消費者轉移至其SLA被預測為可能被違背的服務消費者的資源量，以及向服務消費者進行的資源的最佳分配，以便最小化因違背SLA而造成的成本。在更加複雜的實施例中，所述分析還可以包括考慮用於識別在預定時間段內特殊服務消費者的SLA出現違規的頻率的歷史信息，「tie breaker(關係打破)」算法，例如，選擇與大部分失敗相關聯的SLA等，以便確定一個或多個最佳候選服務消費者，從而把其已分配的資源重定向至與被預測為可能會被違背的SLA相關聯的服務消費者。
例如，假定如果第一SLA被違背了，那麼在賠償費方面，根據所述SLA可以要求的罰金是每天$1,000,000.00，而根據第二SLA，在必須由服務供應商支付的賠償費方面，違規將造成$200,000.00的費用。與違背SLA相關聯的罰金可以通過違背第二SLA而不是違背第一SLA來被最小化為$200,000.00，由此導致損失節省了$800,000.00。
本發明提供了自動的、用於執行這種分析的機制，並且提供了自動的、不考慮默認資源分配以便把資源從與被選擇用於違背的SLA相關聯的服務消費者中進行轉移的機制，並且可以把這些資源重新分配給被預測為可能會被違背的SLA。
本發明的這些以及其它特徵和優點將在隨後對優選實施例的詳細說明中進行描述，或者對於本領域普通技術人員而言，根據下述這些描述，本發明的這些以及其它特徵和優點將變得更加明顯。
現在將參照如下附圖、僅僅通過舉例來描述本發明的示例性實施例，其中圖1是IBM Tivoli的服務等級顧問系統的體系結構的示例性圖；圖2描述了可以實現本發明的數據處理系統網絡的圖示；圖3是可以被實現為按照本發明優選實施例的伺服器的數據處理系統的框圖；圖4是舉例說明可以實現本發明的數據處理系統的框圖；圖5是舉例說明依照本發明一個示例性實施例的服務等級管理系統的主要操作部件的框圖；
圖6是舉例說明本發明的一個實施例中的、與重定向資源分配以便最小化因服務等級協定違規而造成的損失有關的示例性操作的框圖；並且圖7是概述了本發明一個實施例的示例性操作的流程圖。
具體實施例方式
本申請涉及共同待決並且共同轉讓的如下美國專利申請2003年9月29日提出的、專利申請序號為10/672,777(代理案卷號為RSW920030123US1)、題目為「Real-Time SLA Impact Analysis」的申請，以及2003年7月2日提出的專利申請序號為10/612,190(代理案卷號為RSW920030046US1)、題目為「Methods，Systems andComputer Program Products for Early Warning of Potential ServiceLevel Agreement Violations」的申請，將這兩篇申請的內容引入於此，以供參考。
本發明提供了這樣一種機制，其用於當預測到SLA違規即將出現時，通過自動確定哪些SLA會違規而哪些SLA不會違規，來最小化因SLA違規而造成的損失。因而，本發明最好是在與分布式數據處理系統、諸如網際網路相關聯的一個或多個計算設備中實現。因此，提供了對圖2-4的下列描述，作為可以實現本發明的一個示例性分布式數據處理系統的背景技術。
現在參考附圖，圖2描述了可以實現本發明的數據處理系統網絡。網絡數據處理系統200是一種可以實現本發明的計算機網絡。網絡數據處理系統200包含網絡202，其是用於在網絡數據處理系統200內連接在一起的各種裝置和計算機之間提供通信鏈路的媒介。網絡202可以包括諸如有線、無線通信鏈路或者光纖電纜之類的連接。
在所述的例子中，伺服器204與網絡202以及存儲單元206相連。另外，客戶端208、210和212也與網絡202相連。這些客戶端208、210和212例如可以是個人計算機或者網絡計算機或者個人數字助理(PDA)設備。在所述的例子中，伺服器204向客戶端208-212提供諸如引導文件、作業系統映像和應用之類的數據。客戶端208、210和212是伺服器204的客戶端。伺服器204可以充當即時消息傳送伺服器，以便於在位於客戶端、諸如客戶端208、210和212上的用戶之間進行消息交換。網絡數據處理系統200可以包括附加的、未示出的伺服器、客戶端以及其它設備。
在所述的例子中，網絡數據處理系統200是網際網路，並且網絡202表示使用傳輸控制協議/網際協議(TCP/IP)的協議組來彼此通信的網絡和網關的遍及全世界的集合。網際網路的中心是在主要的節點或者主機計算機之間的高速數據通信線路的中樞，其中主要的節點或者主機計算機包含數以千計的商業的、政府的、教育的以及其它用於路由數據和消息的計算機系統。當然，網絡數據處理系統200還可以被實現為多種不同類型的網絡，諸如例如內聯網、區域網(LAN)或者廣域網(WAN)之類的。圖2意在作為一個例子而不是作為對本發明的體系結構的限制。
參考圖3，按照本發明的優選實施例描述了可以被實現為伺服器、諸如圖2中的伺服器204的數據處理系統的框圖。數據處理系統300可以是包括連接至系統總線306的多個處理器302和304的對稱多處理器(SMP)系統。作為選擇，也可以採用單處理器系統。此外，存儲器控制器/高速緩存308也連接至系統總線306，用於提供到本地存儲器309的接口。I/O總線橋310與系統總線306相連，並且提供到I/O總線312的接口。存儲器控制器/高速緩存308和I/O總線橋310可以如所描繪的那樣被集成。
連接至I/O總線312的外圍部件互聯(PCI)總線橋314提供了到PCI本地總線316的接口。多個數據機可以連接至PCI本地總線316。典型的PCI總線實現方式支持四個PCI擴展槽或者內插(add-in)連接器。與圖2中的客戶端208-212的通信鏈路可以通過經由內插板連接至PCI本地總線316的數據機318和網絡適配器320來提供。
附加的PCI總線橋322和324為附加的PCI本地總線326和328提供接口，經過該接口可以支持附加的數據機或者網絡適配器。依照此方式，數據處理系統300允許與多個網絡計算機連接。存儲器映射的圖形適配器330和硬碟332還可以直接或者間接地與I/O總線312相連，如所描繪的那樣。
本領域普通技術人員將會理解的是，圖3中描述的硬體可以有所改變。例如，除了所描述的硬體之外，或者作為對其的替代，還可以使用諸如光碟驅動器等之類的其它外圍設備。所描述的示例不意味著隱含對本發明的體系結構的限制。
圖3中描述的數據處理系統例如可以是運行高級交互執行體(AIX)作業系統或者LINUX作業系統的IBM eServer pSeries系統，它是位於紐約的Armonk的國際商用機器公司(IBM)的產品。
現在參考圖4，其描述了用於說明可以實現本發明的數據處理系統的框圖。數據處理系統400是客戶端計算機的例子。數據處理系統400採用外圍部件互聯(PCI)本地總線體系結構。雖然所描述的例子採用了PCI總線，但是也可以使用諸如加速圖形埠(AGP)和工業標準結構(ISA)之類的其它總線體系結構。處理器402和主存儲器404經由PCI橋408與PCI本地總線406相連。PCI橋408還可以包括用於處理器402的集成的存儲器控制器和高速緩衝存儲器。與PCI本地總線406的附加連接可以通過直接的部件互連或者通過內插板來進行。在所描述的例子中，區域網(LAN)適配器410、SCSI主機總線適配器412和擴展總線接口414通過直接的部件連接來與PCI本地總線相連。與之相比，音頻適配器416、圖形適配器418和音頻/視頻適配器419通過插入到擴展槽中的內插板與PCI本地總線406相連。擴展總線接口414為鍵盤和滑鼠適配器420、數據機422和附加的存儲器424提供連接。小型計算機系統接口(SCSI)主機總線適配器412為硬碟驅動器426、磁帶驅動器428和CD-ROM驅動器430提供連接。典型的PCI本地總線實現方式支持三個或者四個PCI擴展槽或者內插連接器。
作業系統在處理器402上運行，並且用來協調和提供對圖4中的數據處理系統400內的各種部件的控制。所述作業系統可以是可在市場上買到的作業系統，諸如可以從微軟公司得到的Windows XP。諸如Java之類的面向對象的編程系統可以結合作業系統一起運行，並且提供從在數據處理系統400上執行的Java程序或者應用對作業系統的調用。「Java」是Sun Microsystems公司的註冊商標。作業系統的指令、面向對象編程系統和應用或者程序都位於諸如硬碟驅動器426之類的存儲設備上，並且可以被載入主存儲器404以便由處理器402執行。
本領域普通技術人員將會理解的是，圖4中描述的硬體可以根據實現方式的不同而有所改變。除了圖4中所描述的硬體之外，或者用來代替這些硬體，還可以使用諸如快閃只讀存儲器(ROM)、等效的非易失性存儲器或者光碟驅動器等之類的其他內部硬體或者外圍設備。同時，本發明中的處理可以應用於多處理器數據處理系統。
圖4中所述的例子和上述例子不意味著隱含對體系結構的限制。例如，除了採用PDA的形式之外，數據處理系統400還可以是筆記本計算機或者手持式計算機。數據處理系統400還可以是信息站(kiosk)或者Web設備。
依照本發明，諸如伺服器204的伺服器或者多個伺服器系統向服務消費者提供信息技術服務。此處論述的所述信息技術服務可以採用許多不同的形式。例如，所述信息技術服務可以是支持電子商務系統的建立和維護的各種服務。這些信息技術服務的例子可以包括便於創建和維護網站、訂單處理、庫存管理、支付處理、資料庫管理、數據存儲和維護等的服務。
站在服務供應商的角度看，所述服務消費者可以是例如希望建立電子商務或者利用由服務供應商提供的信息技術服務的商業實體。因此，所述服務消費者與一個或多個服務供應商達成協議，以便使用由服務供應商提供的信息技術服務來建立電子商務。在這種關係中，所述服務消費者提供電子商務的商業方面，而服務供應商提供信息技術服務基礎設施以便託管(host)電子商務。
電子商務的消費者例如使用其客戶端設備208、210和212來經由網絡202訪問電子商務。以這種方式，消費者可以獲得由商業實體經由電子商務提供的商品和服務，其中所述電子商務是使用信息技術服務供應商的信息技術服務建立的。
依照本發明，信息技術(IT)服務供應商包括服務等級管理(Service Level Management，SLM)系統，其具有為服務消費者實際提供資源以便託管電子商務的(IT)服務基礎設施。所述SLM系統可以採用許多形式。優選的是，所述SLM系統包括用於監控對服務消費者提供服務的端到端量度、把這些量度與所存儲的服務等級協定(SLA)要求進行比較、並且當SLA要求仍未滿足時通知服務供應商和/或服務消費者的機構。除這些SLM系統功能以外，最好是還提供預測引擎以便預測SLA要求違規是否即將出現。
在優選的實施例中，所述SLM系統是IBM Tivoli的Service LevelAdvisorTM，其中使用趨勢分析來生成涉及SLA違規的預測。這種趨勢分析的例子在如下包括在此的美國專利申請中提供了，這些美國專利申請是於2003年9月26日提出的專利申請序號為10/672,777(代理案卷號為RSW920030123US1)、題目為「Real-Time SLA ImpactAnalysis」的申請，以及2003年7月2日提出的專利申請序號為10/612,190(代理案卷號為RSW920030046US1)、題目為「Methods，Systems and Computer Program Products for Early Warning ofPotential Service Level Agreement Violations」的申請。雖然服務等級顧問系統是本發明中的SLM的優選實施例，但是本發明不局限於這種系統，並且在不背離本發明的精神和範圍的情況下，可以使用便於預測SLA違規的任何SLM系統。
本發明提供了一種用於在預測到即將出現SLA要求違規的情況下、確定如何分配信息技術服務資源的方法、設備和計算機指令。這些資源可以是任何計算機資源，這些計算機資源可由一個或多個服務消費者使用，並且基於服務等級協定被分配給服務消費者的商業應用。這種計算機資源的例子包括但是不局限於存儲器、帶寬、CPU處理時間、硬碟空間等。
在一個示例性的實施例中，本發明是對來自IBM Tivoli的服務等級顧問系統的改進，其中把由服務等級顧問系統生成的預測用作本發明的功能的基礎。本發明不局限於與服務等級顧問系統一起使用，而是可以和可以進行涉及SLA要求違規的預測的任何SLM系統一起使用。
響應於對即將出現SLA要求違規的預測，本發明確定是否存在另外的可以分配給正由服務供應商託管的服務消費者的電子商務應用的可用資源。如果存在另外的可用資源，那麼把它們分配給服務消費者的電子商務應用，並且就所述另外資源是否足以減輕即將出現的SLA要求違規而做出確定。如果不是，和/或如果沒有其它可用資源可提供給服務消費者的電子商務應用，那麼本發明執行成本最小化分析以便確定如何重新分配資源。
為了執行成本最小化分析，本發明收集其電子商務目前正由服務供應商託管的每個服務消費者的涉及SLA要求的信息。另外，確定與對每一服務消費者的電子商務應用的當前分配或者資源有關的信息。基於此信息，可以基於與SLA要求違規相關聯的罰金進行服務消費者的排名。
另外，服務消費者的電子商務應用的排名可以基於當前資源分配來進行。然後，服務消費者的、具有避免SLA違規所必需的最小資源量並且具有與其相關聯的最低罰金的電子商務應用，可以被選擇為用於重新分配其資源的候選，其中假定最低罰金小於與允許所預測的SLA要求違規相關聯的罰金。作為選擇，服務消費者的、具有與其相關聯的最小罰金並且其罰金比與允許所預測的SLA要求違規相關聯的罰金更低的電子商務應用，可以被簡單地選擇為向與所預測的SLA要求違規相關聯的服務消費者電子商務應用重新分配資源的候選。
資源的重新分配可以依照任何已知的方式來執行。例如，所述資源可以被劃分以供所預測的SLA要求違規的服務消費者電子商務應用使用。作為選擇，用於在服務消費者電子商務應用之間的資源分配的相對優先級可以被調整，以便有利於所預測的SLA要求違規的電子商務應用。另外，可以利用來自多個服務消費者電子商務應用的資源來執行這種分配，而不是只重新分配與一個服務消費者的電子商務應用相關聯的資源。通過使用資源分配優先級的調整可以容易地執行此操作，以便向正從中重新分配資源的電子商務應用給予比與所預測的SLA要求違規相關聯的電子商務應用更低的優先級。
因此，利用本發明，SLM系統的預測能力可被用於確定何時應該執行資源的重新分配。本發明提供了一種自動的、用於重新分配這些資源以便使可能由信息技術服務供應商所承擔的任何罰金最小化的機制。這種罰金最小化是通過進行成本最小化分析以便由此把來自更低罰金SLA的資源重新分配給更高罰金SLA來執行的。
圖5是舉例說明依照本發明一個示例性實施例的服務等級管理系統的主要操作部件的框圖。如圖5所示，提供了一個服務供應商系統510，其是用於訪問正由服務供應商託管的服務供應商資源和服務消費者商業應用的焦點。其餘所描述的元件是「幕後的(behind-the-scenes)」體系結構或者SLM基礎設施，其由本發明使用以便於對一個或多個服務消費者的商業應用的託管。
所述SLM基礎設施500包括SLA存儲設備520、SLM系統530、系統性能數據存儲系統540、編排(orchestration)系統550和系統資源池560。利用本發明，服務消費者籤訂關於由服務供應商提供的服務的合法合同。這種合法的合同可以被簡化為機器可讀的格式，諸如存儲在SLA存儲設備520中的可擴展標記語言(XML)文檔。所述機器可讀的合法合同規定了用於向服務消費者提供服務的條件，以及與合同的最低要求的履行和不履行相關聯的付款、罰金等。這種合同通常將包括測量遵從性的方式，即，將被監控的量度，以及最低要求的服務等級。例如，所述合法合同可以對服務消費者的商業應用規定帶寬要求、待分配的存儲空間量、待分配的處理周期的平均數等。另外，還可以規定無法提供合法合同的這些最低要求的後果，例如，對於第一次未能提供合同約定的服務，應支付每天$100,000.00的罰金，而對於第二次未能提供合同約定的服務，罰金可以增加到每天$200,000.00，對於此後的失敗，根據指定的條款等，可以要求不為服務支付費用。這些信息可以被簡化為存儲在XML文檔中的機器可讀參數，並且因此可以從XML文檔中進行提取。當被簡化為機器可讀形式時，所述合同在此處可被稱為服務等級協定(SLA)。根據合法的合同生成SLA，在所屬技術領域中是眾所周知的。
所述SLM系統530監控系統性能數據，所述系統性能數據是從服務供應商系統510處收集的並且存儲在系統性能數據存儲設備540中。把被監控的此系統性能數據與存儲在SLA存儲設備520中的SLA數據相比較，以便確定所述SLA要求是否可得以滿足。另外，如上所述，SLM系統530可以基於所測量出的量度來預測SLA是否將違規。
所述SLM系統530最好是與編排系統550通信，所述編排系統550的目的在於管理從系統資源池560分配系統資源。所述編排系統550從服務供應商系統510接收對額外系統資源的需要，並且使用默認系統資源分配機制來向服務消費者商業應用分配額外的資源或者從服務消費者商業應用釋放資源。所述編排系統550還從SLM系統530接收所測量的量度與SLA數據的比較結果，並且確定是否不考慮編排系統550的默認系統資源分配機制。
應該注意的是，雖然圖5將各種實體510-560描述為獨立的實體，但是本發明不局限於這種體系結構。相反，在不背離本發明的範圍的情況下，任何實體可以被組合成單個系統，或者可以跨越多個系統來分布。例如，SLA存儲設備520、SLM系統530、系統性能數據存儲系統540和編排系統550可以被全部併入在單個系統中，其中所述單個系統是共同定位的和/或位於同一程序包內。除了所描述的這些以外，在不背離本發明的精神和範圍的情況下，還可以利用其它的實體組合。
當SLM系統530預測到SLA違規即將出現時，所述SLM系統530通知編排系統550。所述編排系統550確定是否存在來自系統資源池560的可用系統資源，其中這些可用系統資源可以被分配給服務消費者的商業應用以避免SLA違規。倘若如此，那麼把這些系統資源分配給消費者的商業應用，以便至少維持被預測為將會違背的SLA的最低要求。
如果在系統資源池中沒有可用的系統資源，或者如果在系統資源池中中沒有足夠的可用系統資源，即，系統資源目前被分配給其它服務消費者商業應用，那麼編排系統550確定違背SLA的、使服務供應商的罰金最小化的最佳備選方案。在確定違背SLA的最佳備選方案的過程中，所述編排系統550收集正由服務供應商系統510託管的目前有效的服務消費者商業應用中的每一個的SLA數據。當所述服務供應商未能提供在SLA中達成協議的最低服務等級時，所述SLA數據包括用於識別服務供應商將支付多少罰金的罰金信息。
另外，所述編排系統550可以收集來自SLM系統540的當前資源分配信息，以便確定目前分配給每一服務消費者的商業應用的系統資源池560有多少。此信息與從SLA數據存儲設備520中獲得的罰金信息結合在一起，可用來確定哪些服務消費者商業應用具有足夠的資源以待重新分配以便避免所預測的SLA違規，並且確定這些服務消費者的哪一些具有比其SLA被預測為即將出現違規的服務消費者的SLA罰金更低的SLA罰金。在某些情況下，只從一個服務消費者的商業應用中重新分配系統資源以便避免所預測的違規是不可能的。在此情況下，需要考慮服務消費者商業應用及其相關的SLA罰金的組合。
在一個優選的實施例中，使用了SLA罰金和所分配的系統資源的組合，這是因為，從最低SLA罰金的服務消費者商業應用中重新分配系統資源在這種重新分配不足以避免所預測的違規時可能不是最優的方案。在某些情況下，從與更高SLA罰金相關聯的服務消費者商業應用中重新分配系統資源可能是一個更優的方案，這是因為，服務消費者商業應用也許具有足夠的資源以待重新分配以便避免所預測的違規。
本發明不局限於任何特殊的、用於確定系統資源的最優重新分配以便減少由服務供應商所支付的罰金的機制。在不背離本發明的精神和範圍的情況下，可以使用任何可以被設計用來確定如何重新分配資源以最小化與違背SLA相關聯的成本的算法。這種算法可以像識別與目前有效的SLA相關聯的最低罰金那樣簡單，可以包括基於與有效SLA相關聯的罰金和對服務消費者商業應用的當前資源分配的確定，或者甚至是考慮了其它因素的更加複雜的確定。例如，涉及先前SLA違規的歷史信息可用來確定是否因從服務消費者商業應用中重新分配資源而給SLA違規帶來額外的風險。此外，如果與兩個或更多SLA相關聯的罰金成本相等，那麼可以使用「tie breaker」算法來選擇SLA之一作為優選的要違背的SLA，例如，可以把與具有最多失敗的商業應用相關聯的SLA選作默認的SLA。在本發明的這些更加複雜的實施例中，可以採用專家系統、神經網絡、推理引擎等，以便就如何重新分配系統資源來使由服務供應商支付的罰金最小化進行確定。
一旦獲得了最低成本或者最小罰金方案，所述編排系統550就按照所確定的最小罰金方案來重新分配來自系統資源池560的系統資源。以這種方式，所預測的、與其相關聯的罰金比違背其它目前有效的SLA的罰金更高的SLA違規可以被避免，以有利於違背具有與其相關聯的更低罰金的另一SLA。然而，如果所預測的SLA違規是最低罰金方案，那麼可以允許所預測的SLA違規發生而不重新分配系統資源。因此，與SLA違規相關聯的所述成本通過使用本發明而得以最小化。
應該注意的是，雖然就編排系統550進行的最優違規確定提供了上述描述，但是本發明不局限於這種實施例。更確切地講，在可替代的實施例中，所述SLM系統540可以實際執行這樣的判定，該判定涉及要違背以便最小化罰金成本的最優SLA。在這種實施例中，在SLM系統540和編排系統550之間提供有反饋環路，以便使由編排系統550響應於由SLM系統540進行的確定而執行的資源分配可以被檢查，以確定是否獲得了所期望的結果。以這種方式，所述反饋環路可以提供這樣一種機制，所述SLM系統540通過它、基於由編排系統550進行的系統資源分配而精煉關於要違背以便最小化服務供應商的罰金成本的最優SLA的確定。
圖6是舉例說明本發明一個實施例中的、與重定向資源分配以便最小化因服務等級協定違規而造成的罰金有關的示例性操作的框圖。如圖6所示，存在四個目前正由服務供應商系統610託管的網站620-650。每一網站620-650均具有由該網站的服務消費者建立的、與服務供應商相關聯的SLA。這種SLA被簡化為機器可讀的格式，並且被存儲，以便當監控到遵從SLA和預測到SLA違規時、由本發明的SLM系統使用。所述服務供應商系統包括用於監控與託管網站620-650相關聯的量度，如通常所屬技術領域中已知的那樣。
如圖6所示，網站620-650的SLA包括多個最小SLA要求，所述最小SLA要求包括CPU使用要求、存儲系統使用要求、帶寬使用要求等。另外，把一個或多個罰金與SLA相關聯，該SLA用於識別當所述服務供應商沒有滿足SLA的最低要求時、由服務供應商支付的數額。
假定所述SLM系統確定已經預測到與網站A 620相關聯的SLA即將出現違規。本發明可以識別與網站B-D 630-650的其它SLA相關聯的罰金，並且識別要違背的最低罰金SLA而不是違背網站A 620的SLA，其中假定還存在與除了網站A 620的SLA以外的SLA相關聯的更低罰金。
在所述的例子中，網站B 630的SLA具有與其相關聯的最低罰金。因此，在本發明的簡化實現方式中，網站B 630將被選作可以從中重新分配系統資源以供網站A 620使用的網站。在這種實施例中，圖5的編排系統550可以利用具有SLM系統540的反饋環路來確定從網站B 630到網站A 620的資源重新分配是否提供了足夠的資源以便避免所預測的網站A的SLA違規。如果不是，則可以重新分配額外的資源，或者可以修改重新分配，直到不再預測到網站A的SLA違規即將出現為止。
在本發明的更加複雜的重新分配實現方式中，當確定從哪一網站重新分配系統資源時，與SLA相關聯的罰金和當前資源分配都會被考慮。在這種實施例中，雖然網站B 630可以具有與其SLA相關聯的最低罰金，但是對網站B 630的資源分配未必足夠，這些系統資源的重新分配將避免網站A 620的SLA的違規。此外，違背網站B 630和網站C 640的SLA的組合將導致過高的需支付的罰金。因此，網站D 650可以被選為可以從中重新分配系統資源的網站D 650，即便網站D 650不具有與其相關聯的最低SLA罰金也一樣。
在又一個實施例中，網站D 650的歷史信息可以表明在前20天內其SLA已經違規了3次。因此，從網站D 650中重新分配系統資源，並且增加服務消費者取消與服務供應商的生意的風險，可能不是合乎需要的。因此，雖然網站D 650可以在SLA違規方面提供最小罰金，但是可以允許最初預測的SLA違規出現，以便避免丟失與網站D 650相關聯的服務消費者的生意的風險。
應該理解的是，為了簡單起見，對具體實施方式
的上述描述利用了與SLA相關聯的固定罰金值，但是本發明不局限於此。更確切地講，可以基於SLA違規的嚴重程度、涉及SLA的先前違規的歷史信息、例如一天中的時間、一周中的某一天、假日日程安排等的當前狀態等來動態地確定罰金。因此，確定要違背的最小違規成本SLA的處理的一部分將包括基於機器可讀的SLA中提供的罰金規定以及來自其它源的數據(諸如涉及SLA的過去違規的歷史信息)來確定如果被違背則每個SLA的違規成本的當前或者預測值將是什麼。在這種實施例中，所述編排系統550、或者作為選擇SLM系統540將從其它計算機化的信息源檢索用於確定SLA罰金的當前或者預測值所需的附加信息。
圖7是概述本發明一個實施例的示例性操作的流程圖。應該理解的是，流程圖的每個塊以及流程圖中的塊的組合可以由電腦程式指令來實現。這些電腦程式指令可以被提供給處理器或其它可編程數據處理設備，以便產生一種機器，使得可在處理器或者其它可編程數據處理設備上執行的指令創建用於實現流程圖的一個或多個塊中指定的功能。這些電腦程式指令還可以被存儲在計算機可讀存儲器或者存儲介質中，該程序指令可以指示處理器或其它可編程數據處理設備依照特殊的方式來起作用，如此使得存儲在計算機可讀存儲器或存儲介質中的指令產生一種製造物，所述製造物包括用於實現流程圖的一個或多個塊中指定的功能的指令裝置。
因此，流程圖的塊支持用於執行指定功能的裝置的組合、用於執行指定功能的步驟的組合和用於執行指定功能的程序指令裝置。還將會理解的是，流程圖的每個塊和流程圖中塊的組合可以通過基於專用硬體的、用於執行指定的功能或者步驟的計算機系統來實現，或者通過專用硬體和計算機指令的組合來實現。
如圖7所示，所述操作從接收到關於SLA違規即將出現的預測開始(步驟710)。然後，就系統資源池中是否存在足夠的可用資源以避免SLA違規進行確定(步驟720)。倘若如此，那麼把這些系統資源分配給與所述SLA相關聯的服務消費者商業應用，以便避免所預測的SLA違規(步驟730)。如果不是，則獲得服務供應商的目前有效的SLA的每一個的SLA罰金信息和資源分配信息(步驟740)。
然後，基於SLA罰金信息和資源分配信息生成最小罰金方案(步驟750)。如上所述，在本發明的更加複雜的實施例中，此最小罰金方案還可以包括考慮關於SLA違規的歷史信息以便避免服務消費者取消與服務供應商的生意的風險。
然後，按照最小罰金方案來從服務消費者商業應用中重新分配系統資源(步驟760)，然後終止所述操作。應該理解的是，此處理可以依照反饋環路方式重複，以便連續地確保即便當發生SLA違規時由服務供應商支付的罰金也保持在最低限度。
因此，本發明提供了一種用於最小化服務供應商因違背服務等級協定而付出的成本的機制。利用本發明，依照機器可讀的格式來提供服務等級協定，以便可以從中提取罰金信息以及其它SLA要求。這些罰金以及其它信息然後可以用來確定要違背的最優SLA，以便當面臨即將出現的SLA違規時最小化罰金。
重要的是應該注意到，雖然已經在完全起作用的數據處理系統的環境下描述了本發明，但是本領域普通技術人員將會理解的是，本發明的處理能夠以指令的計算機可讀介質形式以及各種其它形式來分發，並且不管實際上用於實現所述分發的信號承載介質的特殊類型如何，本發明都同樣適用。計算機可讀介質的例子包括可記錄類型的介質，諸如軟盤、硬碟驅動器、RAM、CD-ROM、DVD-ROM，以及傳輸類型的介質，諸如使用例如射頻和光波傳輸的傳輸形式的有線或無線通信鏈路、數字和模擬通信鏈路。計算機可讀介質可以採取編碼格式的形式，該編碼格式可以被解碼以便在特殊數據處理系統中實際利用。
已經出於舉例說明和描述的目的給出了對本發明的描述，但這不意味著是窮舉的或者把本發明限制為所公開的形式。許多修改和變化對於本領域普通技術人員將是顯而易見的。選擇並且描述了該實施例，是為了更好地解釋本發明的原理和實際應用，並且是為了使本領域普通技術人員能夠理解本發明的、具有適用於所設想的特殊使用的各種修改的各種實施例。
權利要求
1.一種在數據處理系統中用於向所託管的應用分配服務供應商系統資源的方法，包括確定目前由服務供應商系統資源正在服務的多個服務等級協定(SLA)中是否即將出現第一服務等級協定(SLA)的違規；檢索多個SLA的SLA信息；基於檢索出的SLA信息來確定多個SLA中的最小罰金SLA；並且從與最小罰金SLA相關聯的應用向與第一SLA相關聯的應用重新分配服務供應商系統資源。
2.如權利要求1所述的方法，其中，檢索多個SLA的SLA信息的步驟包括從SLA存儲系統中的一個或多個可擴展標記語言(XML)文檔中提取SLA信息。
3.如權利要求1所述的方法，其中，所述SLA信息包括與多個SLA中的每一個SLA相關聯的一個或多個罰金，並且其中基於檢索出的SLA信息來確定最小罰金SLA的步驟包括從與多個SLA中的每一個SLA相關聯的一個或多個罰金中識別最低成本罰金；將與多個SLA中的每一個SLA相關聯的一個或多個罰金中的最低成本罰金與和第一SLA相關聯的罰金進行比較；並且基於所述比較，選擇與和多個SLA中的每一個SLA相關聯的一個或多個罰金中的最低成本罰金相關聯的SLA，或者選擇第一SLA，作為最小罰金SLA。
4.如權利要求1所述的方法，還包括檢索與多個SLA中的每一個SLA相關聯的應用的當前服務供應商系統資源分配信息，其中所述SLA信息包括與多個SLA中的每一個SLA相關聯的一個或多個罰金，並且其中基於檢索出的SLA信息來確定最小罰金SLA的步驟包括從多個SLA中識別下述SLA子集，所述SLA子集具有將被重新分配給與第一SLA相關聯的應用的服務供應商系統資源的足夠的當前分配，以便避免違背第一SLA；識別與SLA子集中的SLA相關聯的最低罰金，以便由此識別最低罰金SLA候選；並且選擇最低罰金SLA候選作為最小罰金SLA。
5.如權利要求4所述的方法，還包括檢索最低罰金SLA候選的歷史信息；基於所述歷史信息來確定所述最低罰金SLA候選在預定時間段內違規的次數是否大於閾值次數；並且如果所述最低罰金SLA候選在預定時間段內已經違規的次數大於閾值次數，那麼從SLA子集中選擇下一最低罰金SLA作為最低罰金SLA候選。
6.如權利要求1所述的方法，其中，確定第一SLA的違規是否即將出現的步驟包括使用預測引擎基於所監控的服務供應商系統的規格來生成對第一SLA是否將違規的預測。
7.如權利要求6所述的方法，其中，所述預測引擎是與服務等級管理系統相關聯的趨勢分析算法。
8.如權利要求1所述的方法，其中，如果確定第一SLA的違規不會即將出現，那麼依照默認方式來執行對服務供應商系統資源的分配。
9.一種計算機可讀介質中的電腦程式產品，用於向所託管的應用分配服務供應商系統資源，包括可在數據處理系統上執行以便執行如權利要求1至8中任一項所述的所有方法步驟的程序代碼。
10.一種用於向所託管的應用分配服務供應商系統資源的設備，包括用於執行如權利要求1至8中任一項所述的步驟的裝置。
全文摘要
提供了一種用於基於對服務等級協定(SLA)違規的預測來分配資源以便最小化成本的方法、設備和計算機指令。採用所述方法、設備和計算機指令，從與SLM系統相關聯的預測引擎接收關於SLA將被違背的預測。基於關於SLA將被違背的預測，執行最小成本分析，以便確定計算機資源是否可以依照另一SLA的另一服務消費者中轉移，以方便可能被違背的SLA的服務消費者，以便降低與違背SLA相關聯的罰金的成本。倘若如此，那麼重新分配資源以便最小化與SLA違規相關聯的罰金。
文檔編號G06Q10/00GK1918846SQ200580004955
公開日2007年2月21日 申請日期2005年3月24日 優先權日2004年3月31日
發明者朗達·齊爾德裡斯, 戴維·B.·庫米爾, 埃德加·A.·馬裡恩, 內爾·R.·彭奈爾 申請人:國際商業機器公司