Оценка размера рабочего набора виртуальной машины исходя из гостевых показателей производительности (1187411), страница 7
Текст из файла (страница 7)
òàì ÷åòêî ïðîñìàòðèâàþòñÿêëàñòåðû âîëàòèëüíîñòè. Äàííûé ôàêò ÿâëÿåòñÿ îñíîâàíèåì äëÿïðîâåðêè íàëè÷èÿ ñòðóêòóðíûõ èçìåíåíèé(breaks) â äàííîì ðÿäå(ñìîòðè 5.4).5.4BreaksÅñëè âçãëÿíóòü íà ðèñóíîê 5.3 âîçíèêàåò âîïðîñ îòíîñèòåëüíîñòàöèîíàðíîñòè ðÿäà, íå ñìîòðÿ íà ðåçóëüòàòû òåñòîâ. Ïðîâåðè íàëè÷èå breaks èç ðàçäåëà 3.2.13. Ò.ê. íà ðèñóíêå 5.3 ÿâíî ïðîñëåæèâàþòñÿ ðàçëè÷íûå êëàñòåðû âîëàòèëüíîñòè[19]. Ïðîâåðèì äàííûéâðåìåííîé ðÿä íà breaks ïðè ïîìîùè QLR òåñòà(ñìîòðè 3.2.13).Ðåçóëüòàò âû÷èñëåíèÿ F -ñòàòèñòèê äëÿ êàæäîãî τ ïîêàçàí íà ðèñóíêå 5.4.
×åðíàÿ ëèíèÿ - ñòàòèñòèêè, êðàñíàÿ - êðèòè÷åñêîå çíà÷åíèå, ðàâíî â íàøåì ñëó÷àå 3.37[19] ïðè 5% óðîâíå çíà÷èìîñòè. Òàêèìîáðàçîì, ãèïîòåçà î îòñóòñòâèè ñòðóêòóðíûõ èçìåíåíèé âî âðåìåíîìðÿäå îòâåðãàåòñÿ.64Ðèñ. 5.4: Ðåçóëüòàò âû÷èñëåíèÿ F -ñòàòèñòèê äëÿ QLR òåñòà(ñìîòðè3.2.13) íà îòñóòñòâèå ñòðóêòóðíûõ èçìåíåíèé âðåìåííîãî ðÿäà. Ìàêñèìóì F -ñòàòèñòèê è ÿâëÿåòñÿ çíà÷åíèåì QLR òåñòà.5.5MLE ðåãðåññèèÒàê æå áûëè óðàâíåíèå 5.1 áûëî ðåøåííî ìåòîäîì ìàêñèìàëüíîãî ïðàâäîïîäîáèÿ:## Maximum likelihood estimation########Call:mle2(minuslogl = LL2, start = list(beta0 = beta[6], beta1 = beta[1],beta2 = beta[2], beta3 = beta[3], beta4 = beta[4], beta5 = beta[5],mu = mu, sigma = sigma))########Coefficients:Estimate Std.
Errorz valuePr(z)beta0 4.5000e+01 1.7296e-03 26017.3544 < 2.2e-16 ***beta1 1.3561e-03 1.8701e-047.2515 4.121e-13 ***65################beta2 -2.4987e-03beta3 3.1371e-03beta4 1.4327e-02beta5 1.2264e-02mu-4.5000e+01sigma 9.9929e-01--Signif.
codes: 01.8734e-03-1.33380.18232.1854e-031.43550.15122.3457e-036.1078 1.010e-092.5218e-034.8631 1.155e-061.7296e-03 -26017.3544 < 2.2e-162.4460e-03408.5334 < 2.2e-16************`***' 0.001 `**' 0.01 `*' 0.05 `.' 0.1 ` ' 1## -2 log L: 236702.5## AIC: 236718.5Êàê âèäíî ïî çíà÷åíèþ AIC åùå õóæå ÷åì ðåøåííàÿ OLS ìåòîäîìðåãåðññèÿ.5.6ÂûâîäûÊàê áûëî ïîêàçàííî â ýòîé ãëàâå âðåìåííîé ðÿä çàâèñèìîñòè ïà-ìÿòè îò performancecounter èìååò íèçêîé ïðåäñêàçàòåëüíóþ ñïîñîá-2íîñòü, íèçêóþ Radj. Ðåçóëüòàòû òåñòîâ è ïîñòðîåíèÿ àâòîêîððåëÿ-öèîííîãî ãðàôèêà 5.3 ãîâîðÿò î íàëè÷èè àâòîêîððåëÿöèé.
Òåñòû íàñòàöèîíàðíîñòü ãîâîðÿò, ÷òî ðÿä ñòàöèîíàðåí. Ýêñïåðòíîå ìíåíèåãîâîðèò îáðàòíîå, ÷òî ðÿä íåñòàöèîíàðåí. Ïîëîæèòåëüíûé ðåçóëüòàò òåñòèðîâàíèÿ ðÿäà íà breaks. Èç ýòîãî ìû äåëàåì âûâîä ÷òî ðÿäâñå-òàêè íå ñòàöèîíàðåí, ïðîñòî äëÿ óñòàíîâëåíèÿ ýòîãî ôàêòà íåäîñòàòî÷íî ñâåäåíèé.Íåñòàöèîíàðíîñòü ðÿäà ãîâîðèòü íàì î òîì, ÷òî òàêèå òåõíèêè,êàê ôèëüòð Êàëüìàíà íå ìîãóò áûòü ïðèìåíåíû [20]. ãëàâå 3.2.13 áûëî ñêàçàííî, ÷òî àâòîðåãðåññèîííûå ìîäåëè ïëî66õî ðàáîòàþò íà íåñòàöèîíàðíûõ ðÿäàõ.
Ðåãðåññèÿ îòîáðàæàåò inaverage[19] îòíîøåíèå ðåãðåññîðà è ïðåäñêàçûâàåìîé ïåðåìåííîé.Ôàêòè÷åñêè, ñâîäÿ àâòîðåãðåññèþ êLast-state based method èç ãëàâû2.Ò.ê. ìû íå äåëàåì íèêàêèõ ïðåäïîëîæåíèé î ñåçîííîñòè ïîÿâëåíèÿ breaks, òî ìåòîä ìàêñèìàëüíîãî ïðàâäîïîäîáèÿ(ñìîòðè 3.2.12)áóäåò òîæå íå ýôôåêòèâåí [19].Òàêèì îáðàçîì òðåáóåòñÿ ðàçðàáîòêà íîâîãî ïîäõîäà, êîòîðûé áóäåò îïèñàí â 6.67ÃËÀÂÀ 6Àëãîðèòìû6.1Îñíîâíàÿ ìîäåëü óïðàâëåíèÿ ïàìÿòüþÊàê áûëî ïîêàçàííî â ðàçäåëå 5 ïðè ïîìîùè performance countersñòðîèòñÿ ìîäåëü ñ âåñüìà íèçêîé ïðåäñêàçàòåëüíîé ñïîñîáíîñòüþ. Âýòîì ðàçäåëå ìû ðàññìîòðèì ïðîñòóþ ìîäåëü ïàìÿòè, êîòîðàÿ áûëàïðåçåíòîâàííà â ðàáîòå [9].Äàííàÿ ìîäåëü ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé íåñêîëüêî óñîâåðøåíñòâîâàííûéLast state methodèç ãëàâû 2.
Êîëè÷åñòâî ïàìÿòè, íåîáõîäèìîåñèñòåìû âû÷èñëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå.N eedM emoryt = N eedM emoryt−1 + t (N eedM emoryt−1 )(6.1)Ãäå N eedM emoryi - îáúåì ïîòðåáëÿåìîé ïàìÿòè â ìîìåíò âðåìåíè i. i (N eedM emoryi ) - ýòî ôóíêöèÿ çàâèñÿùàÿ îò ïîòðåáëåíèÿïàìÿòè â ìîìåíò âðåìåíè i. äàííîé ðàáîòå ìû îáúÿâëÿåì i êàê:i (N eedM emoryi ) = αN eedM emoryi(6.2)α âàðüèðîâàëñÿ îò 0.05 äî 0.75. Ðåçóëüòàòû òåñòèðîâàíèÿ äàííîéìîäåëè áóäóò ïðåäñòàâëåííû â ãëàâå 7.Î÷åâèäíî, ÷òî ðàçìåð èçâëå÷åííîé balloon driver ïàìÿòè âû÷èñëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå:ballonSize = T otalM emory − N eedM emory(6.3)Àëãîðèòì 1 êðàòêî îïèñûâàåò âû÷èñëåíèÿ ðàçìåðà ïàìÿòè, êîòîðóþ çàõâàòèò balloon driver.681 Algorithm: Simple memory controllingInput: memory ;/* memory consumption now */Result: balloonSize2useM emory = memory + α × memory ;/* Calculateneccessary memory by formulas 6.1, 6.2 */3balloonSize = max (totalM emorySize − useM emory, 0);/* Calculate by formula 6.3 */4 returnballoonSizeAlgorithm 1: Simple memory controlling6.2Ìîäåëü óïðàâëåíèÿ ïàìÿòüþ íà îñíîâå âûäåëåíèÿïàòòåðíîâ ïîòðåáëåíèÿÊàæäûé ïîëüçîâàòåëü, îáû÷íî, èñïîëüçóåò ñâîé êîìïüþòåð â êàêîéòî ñâîéñòâåííîé åìó ìàíåðå.
Íàïðèìåð, íà îáû÷íîì äîìàøíåì êîìïüþòåðå ÷åëîâåê ïðèäÿ ñ ðàáîòû ìîæåò êàæäûé âå÷åð çàïóñêàòü âèäåî ïðîèãðûâàòåëü, ÷òîáû ïîñìîòðåòü íîâóþ ñåðèþ ëþáèìîãî ñåðèàëà.  ýòî âðåìÿ êàæäûé äåíü ìû áóäåì íàáëþäàòü ïðèìåðíî îäèíàêîâûé âèä ïîòðåáëåíèÿ ïàìÿòè. Ïàòòåðíîì ìû áóäåì íàçûâàòüïîâòîðÿþùèéñÿ âî âðåìåíè êóñêè âðåìåííîãî ðÿäà äëèííû k .Èäåÿ ìåòîäà çàêëþ÷àåòñÿ â ñëåäóþùåì:1.
Ïîñëå ïåðâîãî ñèñòåìû îíà íà÷èíàåò íàêàïëèâàòü äàííûå îòíîñèòåëüíî èíòåðåñóþùåãî åå ðåñóðñà(â íàøåì ñëó÷àå ïàìÿòè).Äàííûå ïðåäñòàâëåííû â âèäå îòðåçêîâ äëèííû k (ñåìïëîâ),êîòîðûå îòîáðàæàþò ïîñëåäîâàòåëüíîå èçìåíåíèå ðàçìåðà ðàáî÷åãî íàáîðà âèðòóàëüíîé ìàøèíû.69Ðèñ. 6.1: Áëîê-ñõåìà îïèñàííîãî â 6.2 ìåòîäà. Ëåâàÿ áëîê-ñõåìà äåìîíñòðèðóåò ïóíêòû 1 − 4, ïðàâàÿ 5 − 7.702.
Êîãäà íàáðàííî äîñòàòî÷íî ñåìïëîâ - n çàïóñêàåò ïðîöåññ êëàñòåðèçàöèè. Àëãîðèòì ìîæåò áûòü âûðáðàí ñðåäè ïåðå÷èñëåííûõ â 3.3.  äàííîé ðàáîòå äëÿ ïðîâåðêè ðàáîòîñïîñîáíîñòèèäåè áûë èñïîëüçîâàí àëãîðèòì èåðàðõè÷åñêîé êëàñòåðèçàöèèïî ïðèíöèïó buttom-up è k-means.  êà÷åñòâå ìåòðèêè äëÿ êëàñòåðèçàöèè èñïîëüçóåòñÿ Dynamic Time Warping èç 3.3.4. Äàííàÿ ìåòðèêà èñïîëüçóåòñÿ ïîòîìó ÷òî îíà óñòîé÷èâà ñ ñäâèãàì,â îòëè÷èè îò òîé æå åâêëèäîâîé ìåòðèêè.Êàæäûé êëàñòåð õðàíèò î ñåáå ñëåäóþùèå äàííûå:• Íàáîð ñåìïëîâ, îòíîñÿùèõñÿ ê ýòîìó êëàññó;• Ðàçìåð êëàññà;• Ìàòåìàòè÷åñêîå îæèäàíèå;• Äèñïåðñèÿ;• Ìîäà;• Ìåäèàíà;• Âðåìÿ ïîñëåäíåãî èçìåíåíèÿ;• ×àñòîòà îáðàùåíèÿ ê ýòîìó êëàññó.×àñòîòà îáðàùåíèÿ ê êëàññó âìåñòå ñ åãî ðàçìåðîì èñïîëüçóåòñÿ äëÿ êëàññèôèêàöèè è îáíîâëåíèÿ äàííûõ.3.
Ïîñëå êëàñòåðèçàöèè ìû ðàçäåëÿåì êëàñòåðû íà 2 òèïà:• Áîëüøèå - ðàçìåð áîëüøå íåêîòîðîãî N ;• Ìàëåíüêèå - ðàçìåð ìåíüøå íåêîòîðîãî N .71Ìàëåíüêèå êëàñòåðû, ïîòåíöèàëüíî ìîãóò ñîäåðæàòü øóì.Áîëüøîé - ýòî êëàñòåð, ðàçìåð êîòîðîãî áîëüøå èëè ðàâåíSizemin , ìàëåíüêèå âñå îñòàëüíûå.4. Ïðè íåîáõîäèìîñòè, òàê æå ïðîèñõîäèò ñæàòèå ñåìïëîâ â êàæäîì êëàñòåðå äëÿ óìåíüøåíèÿ çàíèìàåìîãî èì ïðîñòðàíñòâà.5.
Ïîñëå îêîí÷àíèÿ ïîñòðîåíèÿ ÷åðåç ðàâíûå ïðîìåæóòêè âðåìåíè àëãîðèòìó ïîäàåòñÿ íà âõîä òîëüêî ÷òî çàïèñàííûé ñ âèðòóàëüíîé ìàøèíû íîâûé ñåìïë äëèíû k .6. Àëãîðèòì ïðîèçâîäèò êëàññèôèêàöèþ è âû÷èñëÿåò íàèáîëååáëèçêèé ê äàííîìó ñåìïëó êëàñòåð. Åñëè äàííûé ñåìïë íàõîäèòñÿ ê êëàñòåðó íà ðàññòîÿíèè ìåíüøåì ÷åì D, òî îò ïðèíàäëåæèò ýòîìó êëàñòåðó.
 òàêîì ñëó÷àå ìû äîáàâëÿåì åãîâ ñîîòâåòñòâóþùèé êëàñòåð è îáíîâëÿåì èíôîðìàöèþ î êëàñòåðå: ïåðåñ÷èòûâàåì âðåìÿ ïîñëåäíåãî èçìåíåíèÿ, êîððåêòèðóåì çíà÷åíèå ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ, ìîäû, ìåäèàíû èò.ä. ñåìïëîâ. Åñëè ðàçìåð êëàñòåðà ïðåâûñèë íåêîòîðóþ ìèíèìàëüíóþ âåëè÷èíó Sizemin , òî îí îáúÿâëÿåòñÿ áîëüøèì êëàñòåðîì. Åñëè ñåìïë íàõîäèòñÿ ê áëèæàéøåìó êëàñòåðó íà ðàñòîÿíèè áîëüøåì, ÷åì D - ìû ñîçäàåì íîâûé êëàñòåð, êîòîðûéñîäåðæèò åäèíñòâåííûé ñåìïë.7. Ìû ñðàâíèâàåì, èçìåíèëñÿ ëè êëàñòåð ïî ñðàâíåíèþ ñ ïðåäûäóùåé êëàññèôèêàöèåé.
Åñëè íåò, ìû íè÷åãî íå äåëàåì äî ñëåäóþùåãî íîâîãî ñåìïëà. Èíà÷å, ìû ñìîòðèì, ÿâëÿåòñÿ ëè êëàñòåð, ê êîòîðîìó áûë îòíåñåí äàííûé ñåìïë áîëüøèì èëèìàëåíüêèì:72• Áîëüøîé - ìåòîä âîçâðàùàåò ïàðàìåòðû êëàñòåðà• Ìàëåíüêèé - ìåòîä âîçâðàùàåò ïàðàìåòðû êëàñòåðà ïîóìîë÷àíèþ.Ïñåâäîêîä øàãîâ 1 − 4 ïðåäñòàâëåí â àëãîðèòìå 2, øàãè 5 − 7 âàëãîðèòìå 3.Ïóñòü ó íàñ åñòü âðåìåííîé ðÿä ïîòðåáëåíèÿ ïàìÿòè êàê íà ðèñóíêå 5.1. Òîãäà, âû÷èñëèòü îöåíêó ðàáî÷åãî íàáîðà ìîæíî áóäåò ïîôîðìóëàì:N eedM emoryt = E (Clusteri ) + 1.96 · se (Clusteri )(6.4)Ò.å. ìû ñòðîèì âåðõíþþ ãðàíèöó 5% äîâåðèòåëüíîãî èíòåðâàëàäëÿ ñðåäíåãî çíà÷åíèÿ ïàìÿòè â ýòîì êëàñòåðå. Ó÷èòûâàÿ íåóñòîé÷èâîñòü ñðåäíåãî çíà÷åíèÿ ê âûáðîñàì è øóìàì ìàòåìàòè÷åñêîå îæèäàíèå ìîæíî çàìåíèòü íà ìîäó èëè ìåäèàííîå çíà÷åíèè, ò.ê.
îíèÿâëÿþòñÿ áîëåå óñòîé÷èâûìè [19, 39, 40].Åñëè æå ó íàñ ðÿä èçìåíåíèÿ ïàìÿòè ïî ñðàâíåíèþ ñ ïðåäûäóùåììîìåíòîâ âðåìåíè, êàê íà ðèñóíêå 5.2, òî ðàçìåð ðàáî÷åãî íàáîðàìîæíî îöåíèòü ïî ñëåäóþùåé ôîðìóëå:N eedM emoryt = N eedM emoryt−1 +E (Clusteri )+1.96·se (Clusteri )(6.5)Îïÿòü æå âìåñòî ìàò.îæèäàíèÿ âîçìîæíî èñïîëüçîâàíèå ìîäûèëè ìåäèàíû.Òîãäà ðàçìåð, çàíèìàåìûé balloon driver áóäåò âû÷èñëåí ïî ôîðìóëå:BalloonSize = max (CommitT otal − N eedM emoryt , 0)73(6.6)Íà ðèñóíêå 6.1 ïðåäñòàâëåííà áëîê-ñõåìà äàííîãî ìåòîäà.1 Algorithm: Pattern Collection/* set of samples.
n samples withInput: sampleSet ;length k */Result: Clusters;/* Result of sampleSet clusterization*/2Clusters = getClusters(sampleSet, DT W );/* ClusterizesampleSet use a Dynamic Time Warping metrics3.3.4 andsome clustering algorithm */3 foreach(c in Clusters) do/* Select type for each cluster4if (c.getSize () < Sizemin ) thenc.setT ype (small);56*/elsec.setT ype (big);78end9c.calculateP roperties (); /* Calculate a mean, a mode, amedian, a variance and etc. */10c.compressSamples ()11 endAlgorithm 2: Pattern Collection algorithm741 Algorithm: Pattern Classication/* set of samples. n samples withInput: Clusters ;length k */2 sampleResult: Cluster/* Cluster that contain the sample */;3[dist, class] = Classif ication(sample);4 if(dist <= D) then5class.addSample(sample);6class.updateState ();7returnclass ;8 else9new = createN ewClass (sample);10new.setT ype(small);11new.calculateP roperties ();12returnnew ;13 endAlgorithm 3: Pattern Classication algorithm75ÃËÀÂÀ 7Ýêñïåðèìåíòû7.1Òåñòèðîâàíèå îñíîâíîé ìîäåëèÒåñòèðîâàíèå îñíîâíîé ìîäåëè ïðîâîäèëîñü âðó÷íóþ, à òàê æåàâòîìàòè÷åñêè ïðè ïîìîùè ñèñòåìû PCMark è ñïåöèàëüíîãî íàáîðàòåñòîâ êîìïàíèè Parallels.Ïðè ìàíóàëüíîì òåñòèðîâàíèè áûëî çàìåòíî çàìåäëåíèå ðàáîòûñ ôàéëîâîé ñèñòåìû.Ïðîâåäåííîå àâòîìàòèçèðîâàííîå òåñòèðîâàíèå ïîêàçàíî â òàáëèöå 7.1.Êàê âèäíî íàèáîëåå áîëüøèå ïîòåðè ïðîèçâîäèòåëüíîñòè ñèñòåìû Windows 7 è Windows 8 ïîëó÷èëè ïðè òåñòèðîâàíèè ñëó÷àéíîéçàïèñè íà äèñê è ÷òåíèè ñ äèñêà.