自主系统的自主管理系统和方法.pdf

本发明公开了一种自主系统的自主管理系统和方法。自主系统的自主管理用方法可包括监视被管理系统，并建议将在被管理系统中执行的动作过程。可判断管理员是否执行了建议的动作过程。响应所述判断，还可判断所述动作过程的输出是否和预测的输出一致。如果是，那么响应动作过程的输出和预测的输出一致的判断，可改变分数计数。相反，响应动作过程的输出和预测的输出不一致的判断，可反向改变分数计数。总之，当分数计数越过阈值时，被管理系统的管理可被转换到自适应部件。

1、  一种用于自主系统的自主管理的系统，包括：
手动管理进程和自主管理进程，所述手动管理进程和自主管理进程都具有响应于对被管理系统的操作的监视来建议动作过程的配置；
与所述手动和自主管理进程耦接，并被配置成保存反映所述手动和自主管理进程做出的判定的信任度的指标的数据结构；和
转换进程，与所述数据结构耦接，并被编程为使选择的所述手动和自主管理进程之一能够根据包含超过阈值的指标的所述数据结构来管理所述被管理系统。

2、  按照权利要求1所述的系统，还包括滞后平滑子例程，其与所述转换进程耦接，被编程为当所述分数计数保持接近于所述阈值时，防止在准许所述手动和自主管理进程中所述选择的一个时出现滞后条件。

3、  按照权利要求1所述的系统，其中所述手动管理进程包括自主管理的预测水平，所述自主管理进程包括自主管理的自适应水平。

4、  一种用于自主系统的自主管理的方法，所述方法包括下述步骤：
监视被管理系统，并建议将在所述被管理系统中执行的动作过程；
判断管理员是否执行了所述建议的动作过程，并响应所述判断，进一步判断所述动作过程的输出是否和预测的输出一致；
响应所述动作过程的所述输出和所述预测的输出一致的判断，改变分数计数，响应所述动作过程的所述输出和所述预测的输出不一致的判断，反向改变所述分数计数；和
当所述分数计数越过一个阈值时，把所述被管理系统的管理转换到自适应部件。

5、  按照权利要求4所述的方法，还包括当所述分数计数沿着和引起所述转换步骤的方向相反的方向重新越过所述阈值时，把所述被管理系统的管理返回到预测部件的步骤。

6、  按照权利要求4所述的方法，其中所述转换步骤包括下述步骤：
检测在所述分数计数的改变过程中对所述阈值的跨越；
平滑所述分数计数的变化，以避免滞后条件；和
只有当避免了所述滞后条件时，才允许所述转换步骤。

7、  按照权利要求5所述的方法，还包括在把所述被管理系统的管理返回到所述预测部件之前，请求管理员许可的步骤。

8、  按照权利要求4所述的方法，还包括通过把所述阈值设置成事实上的无限值，禁止向所述自适应部件的转换的步骤。

9、  一种机器可读的存储设备，其上保存有用于自主系统的自主管理的计算机程序，计算机程序包括使机器执行下述步骤的一组指令：
监视被管理系统，并建议将在所述被管理系统中执行的动作过程；
判断管理员是否执行了所述建议的动作过程，并响应所述判断，进一步判断所述动作过程的输出是否和预测的输出一致；
响应所述动作过程的所述输出和所述预测的输出一致的判断，改变分数计数，响应所述动作过程的所述输出和所述预测的输出不一致的判断，反向改变所述分数计数；和
当所述分数计数越过一个阈值时，把所述被管理系统的管理转换到自适应部件。

10、  按照权利要求9所述的机器可读的存储设备，还包括当所述分数计数沿着和引起所述转换步骤的方向相反的方向重新越过所述阈值时，把所述被管理系统的管理返回到预测部件的步骤。

11、  按照权利要求9所述的机器可读的存储设备，其中所述转换步骤包括下述步骤：
检测在所述分数计数的改变过程中对所述阈值的跨越；
平滑所述分数计数的变化，以避免滞后条件；和
只有当避免了所述滞后条件时，才允许所述转换步骤。

12、  按照权利要求10所述的机器可读的存储设备，还包括在把所述被管理系统的管理返回到所述预测部件之前，请求管理员许可的步骤。

13、  按照权利要求9所述的机器可读的存储设备，还包括通过把所述阈值设置成事实上的无限值，禁止向所述自适应部件的转换的步骤。

自主系统的自主管理系统和方法
技术领域
本发明涉及系统管理领域，更具体地说，涉及自主系统的管理。
背景技术
在著名的宣言Paul Horn，Autonomic Computing：IBM′Perspective on the State of Information Technology，(IBMCorporation 2001)(下面称为宣言(Manifesto))中，Paul Horn，IBM高级研究副总裁评述“将不与摩尔定律同步，而是应对其长达数十年统治的后果”。在该述评下，Horn建立并行于生物学的自主神经系统的计算。即，尽管人类的自主神经系统在无人类的任何有意识努力的情况下，监视、管理、修复和响应不断变化的条件，但是在自主计算系统中，系统必须自我管理、自我修复和响应不断变化的条件，而不需要计算系统操作员的任何有意识的努力。
从而，虽然自主神经系统能够把人类从应付复杂事物的负担中解脱出来，但是自主计算系统也能做到这一点。相反，计算系统本身能够承担应付其自身复杂性的责任。该宣言的难点和自主计算系统的八个主要特征相关：
I.系统必须“了解它自己”，并且包括同样拥有系统身份的那些系统组件。
II.系统必须能够在不断变化并且不可预测的条件下，配置和重新配置它自己。
III.系统必须永不满足于现状，并且系统必须始终优化其工作的途径。
IV.系统必须自我治愈，并且能够从可能导致其一些部分发生故障的例程和异常事件恢复。
V.系统必须是自我保护方面的专家。
VI.系统必须了解其环境以及围绕其活动的语境，并据此行动。
VII.系统必须遵守开放式标准。
VIII.系统必须预测在使用户无法察觉其复杂性的时候，需要的优化资源。
重要的是，根据自主计算的这八个难点，提出了数种单系统和对等系统，其中自我配置、管理和治愈提供自主操作的基础。与自主计算的原理相一致的自我管理系统降低了拥有和操作计算系统的成本。然而，实现纯自主系统已证明是革命性的。相反地，如同IBM公司白皮书，Autonomic Computing Concepts(IBM Corporation 2001)(下面称为“IBM白皮书”)中表述的那样，“提供全系统范围的自主环境是借助技术实现的革命性过程，但是通过采用这些技术和配套方法，它最终由每个企业实现”。
在IBM白皮书中，通往自主计算的路径在逻辑上被确定为5层。这5层从最基本的手动过程延伸到几乎纯粹的自主过程。在进一步的举例说明中，图1是通往自主计算的这5层的方框图。基本层110代表信息技术环境的起点。管理员能够独立地管理每个基础结构部件，管理员能够建立、配置、监视并且最后替换该部件。在管理层120，系统管理技术可被用于把信息从不同的系统收集到较少的控制台上，减少当环境变得更复杂时，管理员收集和综合信息所用的时间。
值得注意的是，预测层130包含提供数个基础结构部件间的相关性的新技术。这些基础结构部件可开始识别模式，预测系统的最佳配置，并提供和管理员应采取的操作的过程的本质相关的建议。比较起来，在自适应层140，响应系统收集的信息和系统状态的了解，系统自己能够自动执行恰当的动作。最后，在自主层150，依据商业策略和目标，管理整个信息技术基础结构操作。用户只与自主技术交互作用，以便监视商业过程，改变目标，或者这两者。
在计算管理的各层110、120、130、140、150之间，存在阈值105、115、125、135。当管理原理从手动特征170变化到自主特征180时，从基本层110转变到自主层150必须越过每个阈值105、115、125、135。然而，没有定义从一层自动转变到下一层的机制。事实上，通常总是从起点开始确定对应于管理配置的一层，在不进行人为干预和重新配置的情况下，不能被改变。的确，未定义何时从预测层130转变到自适应层140的确定。然而，对本领域的技术人员来说，预测层130和自适应层140之间的主要差别是信任系统在无人为干预的情况下，管理它所负责的部件的能力方面的差别。
发明内容
本发明致力于解决关于系统的自主管理方面现有技术的缺陷，为自主系统的自主管理提供一种新颖的非显而易见的方法、系统和设备。例如，在本发明的一个优选方面，系统可包括手动管理进程和自主管理进程。手动管理进程和自主管理进程都可具有对监视被管理系统地操作起反应，建议操作的过程的配置。数据结构还可与手动和自主管理进程耦接，并被配置成保存反映手动和自主管理进程做出的判定的信任度的分数计数。最后，转变进程可与数据结构耦接，并被编程为使选择的手动和自主管理进程之一能够根据包含超过阈值的分数计数的数据结构，管理被管理系统。
作为比较，自主系统的自主管理方法包括监视被管理系统，并建议将在被管理系统中执行的操作的过程。可判断管理员是否执行了建议的动作过程。响应所述判断，还可判断所述动作过程的输出是否和预测的输出一致。如果是，那么响应所述动作过程的输出和预测的输出一致的判断，可改变分数计数，相反，响应所述动作过程的输出和预测的输出不一致的判断，可反向改变分数计数。总之，当分数计数越过阈值时，被管理系统的管理可被转变到自适应进程。类似地，当分数计数沿着和引起转变步骤的方向相反的方向重新越过阈值时，被管理系统的管理可被返回预测进程。可应用滞后作用(hysterisis)，以便消除过度频繁的转变。
附图说明
附图中表示了优选的实施例，但是要明白，本发明并不局限于附图中所示的方案和手段，其中：
图1是现有技术中定义的自主计算的五层的方框图；
图2是根据本发明的方案，被配置成从预测管理状态自主转变到自适应管理状态的系统的示意图；
图3A是图解说明在图2的预测状态下，管理系统部件的进程的流程图；
图3B是图解说明在图2的自适应状态下，管理系统部件的进程的流程图。
具体实施方式
本发明是自主地在自主系统的手动管理方案和自主管理方案之间转变的系统、方法和设备。手动管理方案要求在参考预测管理进程的建议的情况下由管理员对系统进行管理。作为比较，自主管理方案要求配置成作用于进程本身预测的动作过程的自适应管理进程对系统的管理。当确立预测管理进程的预测能力的信任度(level of trust)时，能够完成从手动管理到自主管理的转变。相反，当确立自主管理进程的预测能力的不信任度(level of distrust)时，能够完成从自主管理到手动管理的转变。
图2是根据本发明，被配置成从预测管理状态自主转变到自适应管理状态的系统的示意图。系统可包括可由一个或多个授权的管理员220管理的被管理系统210。被管理系统210的操作可由预测管理进程250和自适应管理进程230监视。
根据被管理系统210的监视，预测管理进程250和自适应管理进程240能够推荐操作的恰当管理过程。就预测管理进程250来说，建议260可被转发给管理员220，响应该建议，管理员220能够留意建议260，并在被管理系统210的管理中，发出相应的操作270。相反，自适应管理进程240能够利用它自己的建议280，在被管理系统210的管理中，自动执行对应的操作290。
重要的是，状态转变处理器230能够监视预测管理进程250和自适应管理进程240的性能。在关于预测管理进程250的正确建议确立了一定的信任度的情况下，状态转变处理器230能够自动把被管理系统210的管理从管理员220的手动控制转变成自适应管理进程240的自主控制。相反，当关于自适应管理进程240的不正确建议确立了一定的不信任度时，状态转变处理器230能够自动把被管理系统210的管理从自适应管理进程240的自主控制转变成管理员220的手动控制。
图3A是图解说明在图2的预测状态下，管理系统部件的进程的流程图。开始于方框305，观察被管理系统。根据被管理系统的状态和操作，在方框310中，能够提出建议，并把所述建议转发给管理员。通过手动执行和所述建议一致的操作，管理员能够遵循所述建议，或者通过不手动执行和所述建议一致的操作，管理员能够忽略或者不理会所述建议。在任意一种情况下，在方框315，可监视管理员的操作。
在判定框320中，如果确定管理员不遵循预测管理进程的建议，那么该方法可返回方框305。否则，如果确定管理员已遵循预测管理进程的建议，那么在判定框325中，能够确定管理员的建议操作是否具有和预测管理进程的预测相符的完美效果。如果是，那么可递增反映预测管理进程做出的决定的信任度的指标，例如“分数计数”。更具体地说，每次管理员成功地遵循预测管理进程的建议时，可跟踪该实例，以便建立预测管理进程的可信赖度的历史记录。相反，每次管理员遵循预测管理进程的建议的结果和预测管理进程的预测不一致时，可跟踪该实例，以便限制可信赖度的历史记录。可选的是，当管理员不遵循建议时，也可扣减分数。
在判定框335中，如果递增的分数计数超过预定阈值，那么在方框340中，系统能够转变到自适应管理进程，自主系统的预测能力的必需的可信赖度已满足管理员的预定。否则，该方法返回方框305。特别地，阈值可预先确定，指示管理员优选的必需的可信赖度。必需的可信赖度可从不严格的值得信任到永久不信任。就永久不信任来说，足够高的阈值能够确保自适应管理进程从不接受被管理系统的管理的控制。在任何一种情况下，可关于每种操作、每类操作或者每类被管理系统预先确定阈值。
图3B是图解说明在图2的自适应管理进程中，管理系统部件的进程的流程图。通过预测状态下被管理系统中行为的必需数目的成功预测，可达到自适应管理进程的自主状态。一旦处于自主状态，那么在方框350中，再一次能够观察被管理系统。响应在被管理系统之内和之外发生的事件，在方框355中，自适应管理进程能够提出建议的动作过程。随后，在方框360中，自适应管理进程能够执行建议的动作过程。
在判定框365中，能够确定自适应管理进程的操作是否具有和自适应管理进程的预测一致的完美效果。如果是，那么在方框370中，分数计数可被递增，进一步增强管理员的信任。随后，进程可返回方框350。否则，当自适应管理进程采用的操作的结果和自适应管理进程的预测不一致时，在方框375中，可递减分数计数，从而指示起因于自适应管理进程的错误预测的较低可信赖度。
在判定框380中，如果递减后的分数计数低于预定阈值，那么在方框385中，系统能够转回预测管理进程，自主系统的预测能力的必需可信赖度未满足管理员的要求。这种情况下，可向管理员通知即将来临的转变。否则，方法能够返回方框350。重要的是，由于滞后(hysterisis)情况可起因于最接近于阈值的分数计数，因此可对最接近阈值的分数值应用平滑子例程。例如，在进行转变之前，需要超过或低于阈值的趋向。另外，可禁止某些操作引起转变，其它操作可被列举并从自主管理中排除，总是保持在明确的管理员控制之下。
可用硬件、软件和硬件和软件的组合实现本发明。可在一个计算机系统中集中地实现本发明的方法和系统，或者在不同的部件散布在数个互连的计算机系统的情况下，分布式地实现本发明的方法和系统。适合于执行这里描述的方法的任意类型的计算机系统、或其它设备适合于实现这里描述的功能。
硬件和软件的典型组合可以是具有计算机程序的通用计算机系统，所述计算机程序当被装入并执行时，控制计算机系统执行这里描述的方法。本发明也可嵌入计算机程序产品中，所述计算机程序产品包括能够实现这里描述的方法的所有特征，并且当被装入计算机系统中时，所述计算机程序产品能够执行这些方法。
本上下文中的计算机程序或应用程序意味着用任意语言、代码或符号任意表述的一组指令，所述一组指令意图使具有信息处理能力的系统直接地或者在下述之一或者下述两者之后执行特定的功能：a)转换成另一种语言、代码或符号；b)用不同的材料形式再现。重要的是，在不脱离本发明的精神或本质属性的情况下，可用其它具体形式具体体现本发明，因此，本发明的范围由下述权利要求限定，而不是由前面的说明书限定。