基于谱聚类的BaaS资源负载均衡调度算法

熊衍捷，高 镇，李 根，杨晋生

(天津大学 a.微电子学院; b.电气自动化与信息工程学院，天津 300072)

近年来，区块链[1-2]技术不断发展壮大，作为区块链与云计算结合的产物——区块链即服务，正改变着传统的云计算服务模式[3]，使区块链技术成为一种触手可及、开箱即用的工具服务于大众。超级账本[4](Fabric)是BaaS的核心模块，提供基于联盟链的身份认证、交易背书及区块上链等功能。网络节点peer负责维护账本(Ledger)，依据具体功能的不同，可分为提交节点(committer peer)和背书节点(endorser peer)，Fabric从1.0版本开始采用了多通道(channel)的设计，尽管有利于增强用户的隐私性和系统的扩展性，但是每一个peer均要处理来自不同通道的事务且保存一份相应的账本，将对有限的计算资源带来挑战并增大磁盘空间的存储压力。改善BaaS的性能已经变得愈加迫切。

基于Kubernetes[5]的云计算平台，才丽[6]提出了面向BaaS的Best-Balanced加权评分模型解决资源负载均衡问题，Best-Balanced算法从资源量负载平衡、资源量剩余量平衡和不同资源类型间负载平衡来衡量资源分配的平衡性。Medel等[7]通过基于Petri网的性能模型对Kubernetes容器的部署和终止开销进行分析，提出合理的Pod下容器配额规则，最后实现一种考虑容器资源争夺现象的调度算法。

基于多通道的设计，如果多个peer加入了同一通道并被调度至同一虚拟机，即使通道内的业务量不大，其任意时间点的负载均为每一个peer负载的总和，也可能造成虚拟机的负载过重，甚至发生单点故障,从而降低用户服务质量。针对上述问题……