知识产权保护：文件引用权利与刑事责任（警告）

警告：链接这份文件是长期工作的结果，得到了答辩小组的批准，并提供给整个更广泛的大学社区。它受作者的知识产权保护。 这意味着在使用本文件时有义务引用和引用另一方面，任何伪造、剽窃、非法复制的行为都将受到刑事起诉。联系方式：ddoc-theses-contact@univ-lorraine.fr知识产权法。第122条。4.知识产权法。条款L 335.2- L335.10http://www.cfcopies.com/V2/leg/leg_droi.phphttp://www.culture.gouv.fr/culture/infos-pratiques/droits/protection.htmIAEM洛林海岸学校这是一个很大的问题，也是一个很大的问题，也是一个很大的问题。他们是2019年1月23日，为获得许可证而进行的审查和审查洛林联合王国与另一个联合王国（提及计算机）由纪尧姆·罗西诺斯基陪审团组成PR居民：帕里萨·戈杜斯我的老师在我的大学里，阅读报告员：瓦利德·加鲁尔·萨利马·本伯努TelecomSudParis大学教授检查员：玛丽卡·斯梅尔我在洛里亚洛林大学的一次会议上发明：Duy Tran QuangBonitasoft的经理框架：萨米尔·优素福洛林大学教授我在洛林大学的一次会议上洛林计算机科学及其应用研究实验室-UMR 7503使用thesul类进行布局i谢谢你首先，我要感谢我的论文导师弗朗索瓦·查罗伊（François Charoy）和萨米尔·优素福（Samir Youcef），感谢他们的帮助和智慧，没有他们，然后，我要感谢我在还要感谢最后，我要感谢我的同伴Natacha在这段困难时期的大力支持，以及Cécile的纠正。iiiiiiv摘要图表图片列表第一章简介一般介绍十三1.1手稿的。... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...十五第二章问题和动机问题12.1问题。... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...... ... ...12.2动机。... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...42.3捐款。... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...... ... ...62.4结论。... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...... ... ... ... ...7第3章最新技术水平最新技术水平93.1业务流程管理（BPM）。... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...91.1.1定义。... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...... ...93.1.2基本。... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...103.1.3业务流程的建模和执行... ... ... ... ... ... ...11vi3.2云。... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...... ... ... ... ... ... ...123.2.1特性。... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...123.2.2服务。... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...12V摘要vi第四章假设和服务质量：工具、措施和理由3.3云的弹性143.3.1弹性标准方法3.3.2数据中心的弹性173.3.3弹性机制的分类3.3.4数据库的弹性193.3.5SaaS多租户弹性203.4弹性和BPM223.5结论25假设和服务质量：工具、措施和理由274.1对所用指标的假设274.1.1多租户方法284.1.2资源和租户的服务质量304.1.3IaaS提供商的成本模型和时间粒度314.1.4热迁移作为标准314.1.5结论324.2云资源容量估算324.2.1拟议资源能力估算方法的步骤4.2.2开发的测试框架体系结构344.2.3实验参数4.2.4云资源规模的估计结果4.3热迁移对服务质量的影响414.3.1评估多租户BPM引擎迁移影响的需求4.3.2一种适用于租户的分布式和基于租户的迁移方法多租户共享表444.3.3我们评估移民影响的方法摘要4.3.4多租户BPMS迁移评估框架4.3.5实验564.3.6获得的数值结果和讨论614.3.7结果分析644.3.8结论664.4第六十六章结论第五章资源分配和租户分配算法算法675.1资源分配和租户放置的双目标算法一步685.1.1描述该算法的线性模型685.1.2建议的启发式705.1.3多目标和76模型的实现5.1.4实验775.1.5获得的结果和分析795.1.6结论805.2基于时间序列分割的单目标多时间点算法805.2.1在多个时间步长上使用单目标算法的局限性5.2.2具有二次约束的线性优化模型5.2.3用于迭代使用的无时间启发式的优化和修改5.2.4时间序列的分割845.2.5多时间步长算法85的综合5.2.6所进行实验的参数855.2.7方法的有效性5.2.8结论915.3使用遗传算法和线性备选法改进结果启发式5.3.1作为改进领域的移徙战略5.3.2迁移策略的表示和遗传算法925.3.3遗传算法问题的特定算子5.3.4"无迭代时间"启发式的线性替代方法5.3.5进行的实验985.3.6实验的初步结果995.3.7将租户分成小组并获得结果1005.3.8无迭代时间启发式的比较全局结果和限制模型101的分辨率5.3.9结论1035.4第103章结论七摘要viii附件A资源估算框架的详细信息参考书目第六章资产负债表和展望评估和展望1056.1捐款余额1056.2限制和前景1066.2.1事务性应用程序的弹性1076.2.2BPM工具的弹性1096.2.3微服务和边缘计算109A.1 资源估算框架的详细信息A.1.1Ansible111A.1.2詹金斯111ix图表2.1可扩展性和2.2资源分配和归属52.3资源分配和租户分配示例3.1BPMN图示例103.2BPMN元素概述（Dijkman等人[1]）113.3标准云架构比较133.4弹性机制的分类[2]................................................................................................................. 184.1BPM 28引擎的群集部署示例4.2建筑由Bonita294.3启动多个配置的测试示例334.4基于EC2实例的测试框架体系结构364.5基于并行运行的进程数的平均执行时间三十九4.6并行模拟的每个进程数获得的吞吐量..................................................................................404.7每种资源类型的吞吐量、价格和每美元价格414.8租户从昂贵系统迁移到廉价系统的示例4.9建议架构的说明4.10 估计迁移时间的插图4.11 对迁移租户影响的估计说明4.12 移徙对同地居民影响的估计说明4.13 多租户BPMS迁移评估框架的体系结构514.14 描述代理行为的状态图4.15 迁移测试框架的示例4.16 描述测试启动的序列图4.17 BPMN TestHumanTask58的设计4.18 BPMN方案附加批准594.19 图BPMN M3工艺594.20 第二次实验604.21 每个BPM架构的迁移时间（取决于进程数量）614.22 根据迁移顺序的激活和停用阶段的持续时间4.23 基于BPM引擎的进程持续时间（左）和基于BPM代理的任务持续时间（右）635.1在时间步长T上在资源R1到R5上分配t1到t8的实例时间T+1（中间），并且在时间步长T+1（右边）处有效分布。...............................................................................................69x图表5.2一个时间步长的配置和租户分布示例具有以下时间步长的电荷..................................................................................................... 715.3我们的算法在上启动后的最佳结果表示图5.2中的分布。.................................................................................................................... 765.4每个时间步骤中迁移的租户插图5.524个时间步骤中6个租户的迁移策略835.6分段算法的阶段5.7直观方法的成本895.8与朴素方法相比，算法的增益百分比变化0.25的保持间隙和每天4次迁移。.........................................................................................895.9与90个租户的数量相比，算法相对于天真方法的增益百分比5.10 对于每个租户数，单独和分组进近的平均持续时间（秒）。标准差显示在每个条形图上，条形图表示秒。................................................................................................................ 915.11 用于优化迁移策略的遗传算法..............................................................................................935.12 一个人的例子..........................................................................................................................935.13 我们的遗传算法945.14 基本租户突变和共址租户突变965.15 交叉操作员975.16 在600秒的计算时间内，遗传算法相对于分割阶段的最佳个体和直观方法的平均增益。1005.17 增益与租户子集的大小相比............................................................................................... 1015.18 每5，102人一组中50名和100名租户获得的结果成本比较xi图片列表3.1关于BPM工具弹性的最新工作4.1资源容量估算框架的主要参数374.2管道的384.3所研究的每种资源类型的价格、吞吐量和每美元吞吐量相同的形状表示相同类型的数据库实例。相同的颜色表示相同类型的BPM引擎实例。...................................................414.4框架的主要参数554.5按BPM方案分组的进程持续时间和测量时间.....................................................................634.6迁移期间的任务持续时间与之前相比，按架构分组 BPM和持有人645.1对于10秒的标准流程，价格、平均任务吞吐量和每美元的平均任务吞吐量5.2所用数据的摘要，包括客户、观察到的持续时间以及客户在每个任务吞吐量方面的最小和最大需求第78章5.3实验结果5.4实验中使用的参数的综合5.5前10个种子的解算器结果MIP间隙的平均值为下限和上限之间的比率。......................................................................................................91xii表的列表xiii第一章简介自从计算机出现以来大型机是从20世纪60年代开始在企业中首次使用的系统随着功能和智能分布在客户端和服务器之间，服务器在不同客户端之间的同步时 网站的可用性和浏览器等瘦客户端事实上，多年来，软件一直在销售，并安装在使用它们的公司和个人的安装 这实现了云的民主化：有了云，用户可以利用提供商的计算能力，而它们可以接触到更广泛的受众，从而通过汇集提供服务所需的资源，从巨大的规模经济中获益这些供应商使用基础设施即服务可以使资源的数量和规模适应客户的需求：这被称为弹性。然而，在实践中，这并 此外，事务性Web应用程序不容易扩展，这是由于用于数据持久性的关系数据库[3]。这限制了设施的规模，特别是BPM（业务流程管理）工具也不能幸免后者允许公司对其业务流程进行建模，促进其自动化和改进，BPM引擎允许其执行。L’avènement d’outils de BPMaaS (BPM as a Service - BPMen tant que service) permet aux clients 但是，BPM引擎通常是事务性Web应用程序此问题主要由用于数据持久性的关系数据库引起这在以下方面引起了问题引言xivl’adaptation des由于缺乏可扩展性，因此需要考虑替代方法：将数据从一个设施移动到另一个设施这但是，这种方法的缺点是在移动过程中会导致服务中断，以及数据库上托管的其他操作的性能下降我们使用我们提出的方法和框架，通过考虑应用层和持久性来估计据我们所知，在本文中，我们提出了一种创新的热迁移方法来满足这些需求，并将其应用于Bo- nita BPM引擎然后，我们表明，移徙对移徙者和同地居民对移徙所涉资源的影响不容忽视。对于供应商来说，了解何时分配资源以及分配哪些类型的资源，并将其分配给客户是很重要的。这种分配必须尽可能便宜，同时尊重与客户协商的服务质量。本文的工作重点是为BPMaaS提供商提出弹性方法在这些方法中，我们根据每秒BPM任务吞吐量来考虑客户需求和资源容量这就需要对由于其基于虚拟机的体系结构，云配置的性能并不总是稳定的[4]，可能需要多次迭代。我们的框架允许使用易于设置的开源工具进行密集、隔离和可重复的实验这一估计使我们能够在现实规模的资源上测试我们的方法，我们已经将其与我们的拉伸方法一起使用我们提出的弹性方法我们提供了三种启发式和优化模型，这些方法基于将热迁移视为重要标准、将其分解为时间步骤以及将BPM任务吞吐量作为衡量客户端和托管客户端的资源的标准我们的方法通过确定所需资源的列表以及客户在这些资源上的分布，最大限度地降低了基础架构的总成本在第一种方法中，我们提出了一种启发式方法，其目标是找到从一个时间步骤到下一个时间步骤的所有最第二种方法它第三种方法是通过使用遗传算法对第二种方法的改进它提供了更接近最优的成本在下一节中，我们将描述1.1手稿的组织1.1. 手稿的组织第2章描述了我们工作中的问题：在尊重客户服务质量的同时，使用哪些方法来节省BPMaaS的基础架构成本迁移是否会影响托管在相关资源上的租户以及迁移后的租户？我们提供了一个基于BPM即服务提供商案例的简单动机示例来说明我们的问题，并总结了第3章介绍了云、BPM和弹性的概念。然后，我们将介绍第4章描述了我们的假设：多租户体系结构，考虑将任务吞吐量作为客户端和资源的质量度量，并考虑热迁移。然后，我们介绍了我们的方法和框架，我们还在本节中介绍了迁移方法所获得的结果为我们在下一章中描述的方法提供了坚实的基础和理由第5章描述了我们提出的三种方法和模型，它们基于度量章节中提出的假设：确定一个时间步的帕累托边界成本和迁移，确定多个时间步的迁移约束下的最佳成本在第六章的最后，我们总结了我们的贡献、局限性和前景。十五