面向SaaS应用的Web缓存与预取技术的研究

摘要

随着SaaS软件交付模式的不断发展和成熟，使用SaaS应用的用户数量迅速增加，对SaaS应用的性能提出了更高的要求。在不增加硬件成本的情况下，采用Web缓存技术和预取技术是提高Web应用性能的有效方法。虽然在传统模式应用中，Web缓存与预取技术在提高缓存数据命中率和改善应用性能方面表现出很强的能力，但是在SaaS模式应用中，现有的Web缓存与预取技术没有考虑到SaaS应用多租户的特性，不能很好的适应SaaS应用的复杂环境，不能实现缓存策略的主动调整，在缓存空间一定的情况下，租户缓存数据的占用空间大小和使用率互不协调，导致整个应用的缓存数据命中率较低，缓存空间利用率较低。
　　本文通过分析Web缓存技术与预取技术在SaaS应用中的问题，结合SaaS多租户的特性，提出了面向SaaS应用的主动式缓存方案和基于多租户的替换代价最小的缓存置换算法，实现了SaaS应用中租户数据的主动式缓存。本文主要的工作和成果包括：
　　研究和分析了现有Web缓存技术和预取技术在SaaS多租户应用中的不足，分析了SaaS应用中多租户的业务热点特性，提出了面向SaaS应用的主动式缓存方案。本方案主要是通过对SaaS应用的租户日志进行处理，使用MapReduce对日志进行分析统计，发现租户访问模式，根据访问规律实现租户数据的主动式缓存。研究和分析了SaaS应用中租户的SLA服务级别和租户活跃度特性，结合已有的缓存替换算法，提出了面向SaaS应用的多租户替换代价最小的缓存置换算法Min-Cost，该算法考虑了缓存数据的使用频率、访问时间、所属租户的SLA服务级别和活跃度。当缓存剩余空间不足时，Min-Cost算法根据多个参数的综合权值计算出缓存数据的替换代价，将替换代价最小的数据副本置换出去。完成了面向SaaS应用的主动式缓存方案的具体实现，在面向输配电装备制造业试验检测云平台中进行了应用和实验验证。
　　研究表明，面向SaaS应用的主动式缓存方案相比传统的Web缓存技术和预取技术能够对SaaS应用的缓存数据进行主动的预取和调整，提高了应用的缓存数据命中率和缓存空间利用率，减少了用户等待时间。

目录

声明

插图索引

表格索引

符号对照表

缩略语对照表

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文研究内容

1.4本文组织结构

第二章 相关技术概述

2.1 SaaS服务模式和多租户技术

2.2 Web缓存技术

2.3 Web预取技术

2.4 Web日志挖掘

2.5 Hadoop框架

2.6本章小结

第三章 Web缓存与预取技术在SaaS应用中的问题分析

3.1业务热点对缓存与预取技术的影响

3.2 SLA服务级别对缓存与预取技术的影响

3.3租户活跃度对缓存与预取技术的影响

3.4本章小结

第四章 面向SaaS应用的主动式缓存方案

4.1总体方案

4.2 SaaS多租户Min-Cost缓存替换算法

4.3本章小结

第五章 面向SaaS应用的主动式缓存方案的实现与应用

5.1面向SaaS应用的主动式缓存方案的实现

5.2在面向输配电装备制造业试验检测云平台中的应用

5.3应用结果分析

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

附录

致谢

作者简介