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云平台的请求跟踪及异常检测系统

作　者: 修宗达
导　师: 邵志远
学　校: 华中科技大学
专　业: 计算机技术
关键词: 云计算请求跟踪异常检测
分类号: TP393.09
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

作为日渐成熟的技术，云计算系统的资源规模正在指数级的膨胀。云平台本身有着大规模的组件和超复杂的组件间依赖。大量的外部请求进入平台后，在各个组件间流动，给云平台带来了很大的压力。对于请求驱动的云服务来说，需要了解请求在平台内的执行状态和执行性能，及时发现系统瓶颈并优化系统性能。如果请求处理失败或者性能下降，还需要检测发生故障的组件所在。面对这样的问题，传统手段无法解决。云平台内的请求跟踪及异常检测系统被设计用于解决上述问题。其通过请求跟踪捕捉技术，为每个到达平台的外部请求分配唯一标识的ID，并让其附于组件间传递的调用信息中，从而贯穿于整条请求路径。同时，记录下请求在各个组件中的响应时间、执行状态等调用信息，生成组件跟踪日志。根据每个请求ID将其涉及的所有组件跟踪日志聚合形成完整的请求路径，并通过分析跟踪日志标记的组件调用关系，进一步获得请求路径的拓扑图。通过分析请求路径的结构特点及各组件的执行状态，筛选出发生功能异常的请求路径。读取功能正常的请求路径，通过对每个组件的响应时间进行聚类，将响应时间正常和异常的请求分类，实现在智能地检测请求组件性能状态。功能测试表明，请求跟踪系统可以准确地获得请求在各个组件内的执行状态和执行时间。并根据每次调用前后的调用顺序，生成请求在组件间流经的拓扑关系图。另外，异常系统不仅可以检测出组件的功能异常，还可以检测并定位云平台内组件的性能异常。性能测试表明，请求跟踪系统的额外开销并没有对云服务造成显著影响，其在响应时间上的额外开销不超过5%。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 问题的提出  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-12
  1.3 课题背景和研究内容  12-13
  1.4 论文的组织结构  13-15
2 请求跟踪及异常检测系统设计  15-26
  2.1 系统概述  15-16
  2.2 系统设计思想  16-18
  2.3 系统模块设计  18-20
  2.4 工作机制及处理流程  20-24
  2.5 小结  24-26
3 请求跟踪及异常检测系统关键技术  26-39
  3.1 跨域的请求跟踪获取  26-32
  3.2 基于拓扑结构的请求分类  32-35
  3.3 基于请求路径的多级异常检测  35-38
  3.4 小结  38-39
4 系统测试  39-50
  4.1 测试环境  39-40
  4.2 功能测试  40-48
  4.3 性能测试  48-49
  4.4 小结  49-50
5 总结及展望  50-52
致谢  52-54
参考文献  54-58
附录 1 攻读硕士期间参与的项目  58-59
附录 2 攻读硕士期间申请的软件著作权  59

云平台的请求跟踪及异常检测系统

内容摘要

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