本發(fā)明涉及云計算技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種在混合云上的應(yīng)用分配方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著云計算技術(shù)的發(fā)展和企業(yè)業(yè)務(wù)復(fù)雜度的提升，越來越多的企業(yè)選擇按照自身的實際需求，將私有云和公有云共同使用起來，把企業(yè)應(yīng)用部署在公有云、私有云兼具的混合云環(huán)境中，構(gòu)建混合云的使用模式。

私有云是企業(yè)出資購置服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等it基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成的云計算環(huán)境，具有安全可控、便于運維管理等優(yōu)勢。然而擴展資源需要重新購置設(shè)備，擴建效率低，且應(yīng)用運行性能有限。

公有云是第三方供應(yīng)商通過互聯(lián)網(wǎng)提供的云計算環(huán)境，具有標(biāo)準(zhǔn)化、自動化、快速響應(yīng)、按需創(chuàng)建、彈性擴展、性能高等優(yōu)勢。然而公有云具有運營性質(zhì)，企業(yè)占用過多的公有云資源，會耗費較多的租賃資金。

公有云和私有云各有利弊，如何在有限的資金下，最優(yōu)的將各個應(yīng)用分配在混合云上，最大化的提高企業(yè)應(yīng)用的運行效率是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種在混合云上的應(yīng)用分配方法及裝置，用于在有限的資金下，最優(yōu)的將各個應(yīng)用分配在混合云上，最大化的提高企業(yè)應(yīng)用的運行效率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種在混合云上的應(yīng)用分配方法，包括：

根據(jù)應(yīng)用分配到公有云和私有云的情況以及應(yīng)用在公有云上的運行資費將各應(yīng)用的總處理時間轉(zhuǎn)換為0-1背包問題對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型；

按照0-1背包問題的計算方法計算所述0-1背包問題對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型以得到各應(yīng)用分配到公有云和私有云的最優(yōu)分配解。

優(yōu)選地，所述0-1背包問題的計算方法具體為窮舉法、遞歸法、貪心法、動態(tài)規(guī)劃法、回溯法或限界分支法。

優(yōu)選地，所述根據(jù)應(yīng)用分配到公有云和私有云的取值情況以及應(yīng)用在公有云上的運行資費將各應(yīng)用的總處理時間轉(zhuǎn)換為0-1背包問題對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型具體包括：

定義x＝(x1,x2,x3,……xn)為各應(yīng)用分配到公有云和私有云的最優(yōu)分配解；其中xi＝1表示將第i個應(yīng)用分配到公有云，xi＝0表示將第i個應(yīng)用分配到私有云，0≤i≤n，i和n均為正整數(shù)；

定義ti^g為第i個應(yīng)用在公有云上處理請求所需的時間，ti^s為第i個應(yīng)用在私有云上處理相同請求所需的時間，則n個應(yīng)用的總處理時間t(x)為如下公式：

定義wi為第i個應(yīng)用在公有云上的運行資費，企業(yè)資金為c，則分配至公有云上的各應(yīng)用滿足如下公式：

定義分配權(quán)值k，并求解所述分配權(quán)值k的最大值；

其中，vi＝ti^s-ti^g表示第i個應(yīng)用在私有云與公有云處理相同請求的時間差。

優(yōu)選地，所述0-1背包問題的計算方法為動態(tài)規(guī)劃法，則對應(yīng)的動態(tài)規(guī)劃函數(shù)為：

(1)k(i,0)＝k(0,j)＝0；

(2)j≥wi,k(i,j)＝max{k(i-1,j),k(i-1,j-wi)+vi}；

(3)0＜j＜wi,k(i,j)＝k(i-1,j)；

其中，k(i,j)表示企業(yè)資金為j時，前i個應(yīng)用分配到公有云的分配權(quán)值。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供一種在混合云上的應(yīng)用分配裝置，包括：

模型建立單元，用于根據(jù)應(yīng)用分配到公有云和私有云的情況以及應(yīng)用在公有云上的運行資費將各應(yīng)用的總處理時間轉(zhuǎn)換為0-1背包問題對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型；

模型求解單元，用于按照0-1背包問題的計算方法計算所述0-1背包問題對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型以得到各應(yīng)用分配到公有云和私有云的最優(yōu)分配解。

優(yōu)選地，所述模型求解單元具體通過窮舉法、遞歸法、貪心法、動態(tài)規(guī)劃法、回溯法或限界分支法計算所述0-1背包問題對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型以得到各應(yīng)用分配到公有云和私有云的最優(yōu)分配解。

優(yōu)選地，所述模型建立單元具體用于：

定義x＝(x1,x2,x3,……xn)為各應(yīng)用分配到公有云和私有云的最優(yōu)分配解；其中xi＝1表示將第i個應(yīng)用分配到公有云，xi＝0表示將第i個應(yīng)用分配到私有云，0≤i≤n，i和n均為正整數(shù)；

定義ti^g為第i個應(yīng)用在公有云上處理請求所需的時間，ti^s為第i個應(yīng)用在私有云上處理相同請求所需的時間，則n個應(yīng)用的總處理時間t(x)為如下公式：

定義wi為第i個應(yīng)用在公有云上的運行資費，企業(yè)資金為c，則分配至公有云上的各應(yīng)用滿足如下公式：

定義分配權(quán)值k，并求解所述分配權(quán)值k的最大值；

其中，vi＝ti^s-ti^g表示第i個應(yīng)用在私有云與公有云處理相同請求的時間差。

優(yōu)選地，模型求解單元具體通過動態(tài)規(guī)劃法計算最優(yōu)分配解，則對應(yīng)的動態(tài)規(guī)劃函數(shù)為：

(1)k(i,0)＝k(0,j)＝0；

(2)j≥wi,k(i,j)＝max{k(i-1,j),k(i-1,j-wi)+vi}；

(3)0＜j＜wi,k(i,j)＝k(i-1,j)；

其中，k(i,j)表示企業(yè)資金為j時，前i個應(yīng)用分配到公有云的分配權(quán)值。

本發(fā)明所提供的在混合云上的應(yīng)用分配方法及裝置，該方法包括根據(jù)應(yīng)用分配到公有云和私有云的情況以及應(yīng)用在公有云上的運行資費將各應(yīng)用的總處理時間轉(zhuǎn)換為0-1背包問題對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型；按照0-1背包問題的計算方法計算0-1背包問題對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型以得到各應(yīng)用分配到公有云和私有云的最優(yōu)分配解。由此可見，本方法將復(fù)雜的混合云劃分問題抽象成數(shù)學(xué)模型，并通過分析，將其規(guī)約為0-1背包問題。因此，本方法具有較強的普適性、擴展性、科學(xué)性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例，下面將對實施例中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種在混合云上的應(yīng)用分配方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種在混合云上的應(yīng)用分配裝置的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下，所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護范圍。

本發(fā)明的核心是提供一種在混合云上的應(yīng)用分配方法及裝置，用于在有限的資金下，最優(yōu)的將各個應(yīng)用分配在混合云上，最大化的提高企業(yè)應(yīng)用的運行效率。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種在混合云上的應(yīng)用分配方法的流程圖。如圖1所示，在混合云上的應(yīng)用分配方法包括：

s10：根據(jù)應(yīng)用分配到公有云和私有云的情況以及應(yīng)用在公有云上的運行資費將各應(yīng)用的總處理時間轉(zhuǎn)換為0-1背包問題對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。

0-1背包問題的具體思想是：有n件物品和一個容量為v的背包。第i件物品的重量是w[i]，價值是v[i]。求解將哪些物品裝入背包可使這些物品的重量總和不超過背包容量，且價值總和最大。本實施例中，考慮到有n個應(yīng)用，這n個應(yīng)用可以放在私有云和公有云上，但是這個n個應(yīng)用，放幾個在私有云上，放幾個在公有云上才能不超過當(dāng)前企業(yè)的資金，且達到最佳的運行狀態(tài)。

可以理解的是，本方案解決的應(yīng)用場景是，企業(yè)前期已經(jīng)具備一套相對成熟的私有云環(huán)境，后續(xù)投入資金購置公有云資源、部署混合云時，在算法的層面上，幫助企業(yè)最優(yōu)選擇合適的分配方式。

作為優(yōu)選的實施方式，本步驟中具體的數(shù)學(xué)模型建立過程如下：

定義x＝(x1,x2,x3,……xn)為各應(yīng)用分配到公有云和私有云的最優(yōu)分配解。其中xi＝1表示將第i個應(yīng)用分配到公有云，xi＝0表示將第i個應(yīng)用分配到私有云，0≤i≤n，i和n均為正整數(shù)。

之所以能夠按照上述方式定義是因為，對于一個應(yīng)用來說，只有兩種分配方式，一種是放在私有云上，一種是放在公有云上，因此，這里我們將xi＝的取值設(shè)定為0或1(符合0-1背包問題的形式，即可以放在背包，也可以不放在背包)。x＝(0,0,1,0,1)表示，n＝5，即由5個應(yīng)用，第一個應(yīng)用、第二個應(yīng)用以及第四個應(yīng)用放在私有云上，第三個應(yīng)用和第五個應(yīng)用放在公有云上。對于n個應(yīng)用來說，我們的目的就是要求解，這個n個應(yīng)用有幾個放在私有云上，有幾個放在公有云上。

2)定義ti^g為第i個應(yīng)用在公有云上處理請求所需的時間，ti^s為第i個應(yīng)用在私有云上處理相同請求所需的時間，則n個應(yīng)用的總處理時間t(x)為如下公式：

那么x＝(x1,x2,x3,……xn)的最優(yōu)解就是另t(x)最小，即我們的目標(biāo)轉(zhuǎn)換為求解t(x)的最小值。

3)定義wi為第i個應(yīng)用在公有云上的運行資費，企業(yè)資金為c，則分配至公有云上的各應(yīng)用滿足如下公式：

4)定義分配權(quán)值k，并求解分配權(quán)值k的最大值。

其中，vi＝ti^s-ti^g表示第i個應(yīng)用在私有云與公有云處理相同請求的時間差。

相比于租賃形式的公有云服務(wù)，應(yīng)用部署在原有私有云環(huán)境上的開支資費可忽略不記。又由于每個應(yīng)用在私有云上的運行時間是固定的，即為常量。

設(shè)vi＝ti^s-ti^g，表示第i個應(yīng)用在私有云與公有云處理相同請求的時間差。因此上述使總處理時間t(x)盡量小的問題，可歸結(jié)為，在滿足公式(2)的前提下，如何使分配權(quán)值k最大化的問題。

s11：按照0-1背包問題的計算方法計算0-1背包問題對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型以得到各應(yīng)用分配到公有云和私有云的最優(yōu)分配解。

作為優(yōu)選的實施方式，0-1背包問題的計算方法具體為窮舉法、遞歸法、貪心法、動態(tài)規(guī)劃法、回溯法或限界分支法。本發(fā)明實施例中以動態(tài)規(guī)劃法進行計算，過程如下：

0-1背包問題的計算方法為動態(tài)規(guī)劃法，則對應(yīng)的動態(tài)規(guī)劃函數(shù)為：

(1)k(i,0)＝k(0,j)＝0公式(4)

(2)j≥wi,k(i,j)＝max{k(i-1,j),k(i-1,j-wi)+vi}公式(5)

(3)0＜j＜wi,k(i,j)＝k(i-1,j)公式(6)

其中，k(i,j)表示企業(yè)資金為j時，前i個應(yīng)用分配到公有云的分配權(quán)值。

可以理解的是k(i,j)中的i和j只是一種公式的表現(xiàn)形式而已，j為一種通用的表示方式，當(dāng)企業(yè)資金固定后，則j就是固定的，例如當(dāng)企業(yè)的資金為c時，則本公式中的資金j就是企業(yè)的擴建資金c。

上述第(4)個公式表示，當(dāng)資金為0或者部署0個應(yīng)用到公有云時，k為0；

第(5)和第(6)個公式表示，如果第i個應(yīng)用部署到公有云耗費的資金少于企業(yè)的擴建資金c時，則會出現(xiàn)兩種情況：

(1)如果第i個應(yīng)用部署到公有云，則k值等與把前i-1個應(yīng)用部署到資金為j-wi時的分配權(quán)值加第i個應(yīng)用對應(yīng)的時間差vi。

(2)如果第i個應(yīng)用部署到私有云，則k值等于在資金j時，前i-1個應(yīng)用部署到公有云的k值。顯然，取兩者中k值較大者作為在資金為j時，把前i個應(yīng)用部署到公有云的最優(yōu)解。

基于此，可以一步步的解出所需要的解，。

第一步，只部署第1個應(yīng)用，確定在各種情況下的最大k值；第二步，只部署前2個應(yīng)用，確定在各種情況下k能夠得到的最大值；依此類推，到了第n步即可得到我們所需要的最優(yōu)解。最后，k(n,c)便是在資金為c時，部署n個應(yīng)用時取得的最大分配權(quán)值。為了確定部署到公有云的應(yīng)用，從k(n,c)的值向前尋找，如果k(n,c)>k(n-1,c)，則說明第n個應(yīng)用被部署到公有云中，前n-1個應(yīng)用被部署在資金為c-wi的環(huán)境中；否則，第n個應(yīng)用沒有部署到公有云，前n-1個應(yīng)用被部署在資金為c的環(huán)境中。依此類推，直到確定第一個應(yīng)用是否部署到公有云為止，具體算法對應(yīng)的代碼如下所示。

本實施例提供的在混合云上的應(yīng)用分配方法，根據(jù)應(yīng)用分配到公有云和私有云的情況以及應(yīng)用在公有云上的運行資費將各應(yīng)用的總處理時間轉(zhuǎn)換為0-1背包問題對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型；按照0-1背包問題的計算方法計算0-1背包問題對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型以得到各應(yīng)用分配到公有云和私有云的最優(yōu)分配解。由此可見，本方法將復(fù)雜的混合云劃分問題抽象成數(shù)學(xué)模型，并通過分析，將其規(guī)約為0-1背包問題。因此，本方法具有較強的普適性、擴展性、科學(xué)性。

需要說明的是，動態(tài)規(guī)劃算法只是其中的一種具體解決方式，并不代表只有這一種解決方式，只是其他解決方式在本實施例中沒有贅述。在問題求解時，采用動態(tài)規(guī)劃算法，主要考慮到易于編程。

相應(yīng)地本發(fā)明還提供一種與上述方法對應(yīng)的裝置。圖2為本發(fā)明實施例提供的一種在混合云上的應(yīng)用分配裝置的結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，在混合云上的應(yīng)用分配方法包括：

模型建立單元10，用于根據(jù)應(yīng)用分配到公有云和私有云的情況以及應(yīng)用在公有云上的運行資費將各應(yīng)用的總處理時間轉(zhuǎn)換為0-1背包問題對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型；

模型求解單元11，用于按照0-1背包問題的計算方法計算0-1背包問題對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型以得到各應(yīng)用分配到公有云和私有云的最優(yōu)分配解。

作為優(yōu)選的實施方式，模型求解單元具體通過窮舉法、遞歸法、貪心法、動態(tài)規(guī)劃法、回溯法或限界分支法計算0-1背包問題對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型以得到各應(yīng)用分配到公有云和私有云的最優(yōu)分配解。

本實施例提供的在混合云上的應(yīng)用分配裝置，根據(jù)應(yīng)用分配到公有云和私有云的情況以及應(yīng)用在公有云上的運行資費將各應(yīng)用的總處理時間轉(zhuǎn)換為0-1背包問題對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型；按照0-1背包問題的計算方法計算0-1背包問題對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型以得到各應(yīng)用分配到公有云和私有云的最優(yōu)分配解。由此可見，本裝置將復(fù)雜的混合云劃分問題抽象成數(shù)學(xué)模型，并通過分析，將其規(guī)約為0-1背包問題。因此，本方法具有較強的普適性、擴展性、科學(xué)性。

作為優(yōu)選的實施方式，模型建立單元具體用于：

定義x＝(x1,x2,x3,……xn)為各應(yīng)用分配到公有云和私有云的最優(yōu)分配解；其中xi＝1表示將第i個應(yīng)用分配到公有云，xi＝0表示將第i個應(yīng)用分配到私有云，0≤i≤n，i和n均為正整數(shù)；

定義ti^g為第i個應(yīng)用在公有云上處理請求所需的時間，ti^s為第i個應(yīng)用在私有云上處理相同請求所需的時間，則n個應(yīng)用的總處理時間t(x)為如下公式：

定義wi為第i個應(yīng)用在公有云上的運行資費，企業(yè)資金為c，則分配至公有云上的各應(yīng)用滿足如下公式：

定義分配權(quán)值k，并求解分配權(quán)值k的最大值；

其中，vi＝ti^s-ti^g表示第i個應(yīng)用在私有云與公有云處理相同請求的時間差。

作為優(yōu)選的實施方式，模型求解單元具體通過動態(tài)規(guī)劃法計算最優(yōu)分配解，則對應(yīng)的動態(tài)規(guī)劃函數(shù)為：

(1)k(i,0)＝k(0,j)＝0；

(2)j≥wi,k(i,j)＝max{k(i-1,j),k(i-1,j-wi)+vi}；

(3)0＜j＜wi,k(i,j)＝k(i-1,j)；

由于裝置部分的實施例與方法部分的實施例相互對應(yīng)，因此裝置部分的實施例請參見方法部分的實施例的描述，這里暫不贅述。

以上對本發(fā)明所提供的在混合云上的應(yīng)用分配方法及裝置進行了詳細介紹。說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。

專業(yè)人員還可以進一步意識到，結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結(jié)合來實現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認為超出本發(fā)明的范圍。