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浅析AUTONOMIA作为一种重要的自主计算环境

2014-01-21 01:07

　　一、介绍
　　
　　广泛的网络技术部署已经造成了互联网应用程序的服务工作正呈指数增长。由于信息量的巨大和采集上的困难，加之网络环境的异构性，使得管理和控制这些应用程序服务的调研工作很难开展。
　　对于这些极具挑战性的研究问题，一种潜在的解决方式或者能从生物学系统得到启发，因为这种系统已经在管理和控制复杂、交互式的系统中得以成功运用。这种解决方式被称作是自动处理，其提倡分布式信息系统能够最终被设计成可以自动配置、自动部署、自我优化，并且是安全的，容错能力强的，还能够摆脱人类管理员下达的指令自我参与超负荷工作。
　　
　　二、自动处理：处理的新纪元
　　
　　IBM公司最近展开了一项主要力在发展自动处理系统和服务的项目。最主要的方法就是去建立一种能够自我管理，并能根据工作量的变化调整系统资源使其达到最优的处理系统。这种能够自我配置甚至在无人值守的环境中自我修复的方法是受人类自主神经系统启发的。这一发展下一个处理系统纪元的概念是建立在生物学系统和数字处理系统之上的。
　　Paul Horn在他先驱式的文章中为自动处理系统确立了8个关键的元素和特征。将来在瓶颈技术突破、自动处理的定义可能发生改变的情况下，以下的列表给出了八条自动处理系统的特征：自我定义、自我保护、自动优化、自我修复、自我配置、逻辑清晰、开放和可以预知未来。
　　
　　三、AUTONOMIA的设计方法
　　
　　这项工程的目标是自动部署移动代理商使其具有自我管理属性。这种自动化的结构是建立在先前的两个项目基础之上：适应性分布式虚拟计算环境（ADVICE）和应用软件控制和管理系统（CATALINA）。这种自动化的环境为应用程序开发人员提供了所有为维护软件未来服务需求和属性所必要的管理和控制工具，并且还提供在线监控和管理机制。

　　（一）应用程序管理编译器（AME）。它为应用程序的开发人员提供了能强化应用软件的自动化需求（如自我优化和自我修复等）和寻找适当的方法满足其需求的服务。编译器的主要功能是在结构存储方面控制应用软件的管理需求。
　　（二）自动化的中间件服务（AMS）。在AME的基础上定义应用软件管理需求以后，下一步要做的就是利用AMS服务去建立一种在应用程序执行阶段能够合理地动态控制分配资源的应用程序的执行环境。
　　1、自我修复。对于每一种错误类型（系统、组建或者代理），相应的软件代理有责任测试程序。在监控阶段，一旦程序运行出现错误，错误处理器将把焦点集中在已经出现的错误上。例如，在组件方面上检测出现了问题，代理就会持续监控组件的执行和它的CPU占有率。当组建停止运行的时候，它的执行状态将会被错误处理器检测到，然后处理器将会分析和确定错误类型以及要纠正这个错误需要做什么。当这些准备工作都完成了，错误处理器就会挑选相应的修复程序去执行。如果系统自身出现错误，错误处理器将会和Application Delegated Mander（ADM）协商，以确立另一台好的主机去运行已经受到影响的组件。
　　2、自我优化。与自我修复的方法相似，在自我优化的方法中也将有一个叫做自我修复的handler软件代理，它的责任就是在运行的时候优化应用程序和系统性能。这种自我优化的handler会选择合适的机械装置优化应用软件的性能（如利用移植应用程序组件等），从而改变全部资源的分配和负载平衡。

　　四、自动执行方法