[發明專利]一種基于云計算的互聯網應用調度方法

有效

• 申請號: 201110149707.5
• 申請日: 2011-06-03
• 公開（公告）號: CN102195890A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 肖臻;羅海鵬;陳琪
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L29/08
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 邵可聲

技術領域

本發明屬于計算機應用技術領域，涉及一種云計算資源調度方法，尤其是一種基于云計算的互聯網應用調度方法。

背景技術

近年來興起的云計算模式已經成為工業界和學術界關注的熱點問題。傳統的計算模式是每個用戶維護自己的服務器計算資源、存儲資源。而云計算是一個全新的應用模式，云計算廠商向客戶提供在線服務，使計算資源集中化管理，用戶按需獲取云計算資源。云計算服務質量是當前重要的研究問題之一。在云計算的模式下，云計算廠商如何為用戶提供一個穩定的服務環境成為一個迫切需要解決的問題。

云計算把計算資源集中化管理，進一步降低了維護服務器所帶來的開銷。調查顯示，越來越多的企業已不再自己維護數據中心，而把自己的應用程序部署在云計算平臺上，由云計算提供商按需分配資源。計算機集群對于資源的合理使用和有效調度都提出了很高的要求，由于各類應用程序對計算資源的需求有很大不同，即使是同一類應用在不同時間的資源需求也會發生很大的變化，這就要求一個快速、高效的策略來對計算集群的CPU、內存、網絡等各類資源進行整體的優化。但是在實際上，各節點之間的軟硬件資源往往有差異，包括操作系統的類型、版本、補丁、函數庫、應用環境等。這使得其上運行的應用程序很難在各節點之間自由的遷移。虛擬技術提供了在物理機之上的一個抽象。它有效地屏蔽掉了底層軟硬件的差異而為其上的應用程序提供了一個一致的運行環境，即“虛擬平臺”。

云計算服務的一個突出優點是資源的靈活性：用戶可以根據需求隨時調整自己使用的資源，而不用像以往那樣投入大量的資本進行資源的購置和維護。例如亞馬遜的EC2服務，允許客戶根據需求確定租用虛擬機的數目。然而，在這些服務中，具體的資源數目卻仍然需要由用戶自行確定。如果云服務提供方能夠根據用戶應用的動態需求動態地為用戶調整資源的使用數量，無論對服務提供方和使用方都有很大好處。

發明內容

鑒于現有技術存在的不足，本發明提供了一種云計算環境互聯網應用調度方法，能夠根據用戶應用的負載變化動態調整應用實例在哪個服務器上的運行。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案概述如下：

一種基于云計算的互聯網應用調度方法，包括步驟：

1)安裝于應用服務器前端的調度器監控應用服務器的配置信息，各服務器上應用的需求，以及上一時刻和當前時刻的用戶請求數；各應用所有實例的運行信息；

2)當監測到應用發生變化，包括應用的負載下降、應用退出系統、應用加入系統、應用的負載上升，通過裝箱算法對應用發生變化的服務器負載進行調整，并通過轉發器改動每個應用的各實例間的負載分布，減少在新服務器上開啟新的應用實例；

3)調度器輸出需要關閉的應用實例、需要新啟動的應用實例，以及在哪個服務器上啟動。

所述步驟1)應用服務器是同構應用服務器。

所述步驟1)如果應用服務器為異構應用服務器則根據同構關系將相同配置的組成同構應用服務器。

所述步驟2)裝箱算法為：

將服務器視為箱子，CPU資源的容量視為箱子的大小；

應用視為一類物品，不同應用對應的物品屬于不同的類別；

每個應用的請求總數對應物品的數目；

一個箱子的類別限制c取為物理機內存資源總數除以應用的最大內存資源需求；

將物品的類別隨意分成若干個集合，并保證除了至多一個集合含有的類別數目小于c外，其他的集合都包含恰好c個類別，分別處理每個單獨的集合。

所述步驟2)當監測到應用負載發生下降變化，收集負載下降的應用到一個列表，判斷是否能在不啟動新應用實例的情況下調整負載，如果可以不啟動新應用實例，直接調整各應用在服務器上的負載分配，如果必須啟動新應用實例，從原負載未滿的服務器上隨機挑選一個應用移動一單元的負載填補已下降的負載。

所述步驟2)當監測到應用負載發生上升變化，收集負載上升的應用到一個列表，判斷是否能在不啟動新應用實例的情況下調整負載，如果可以調整各應用在服務器上的負載分配，如果不可以，將負載分配到原負載未滿的服務器上。

所述步驟2)將應用的類別隨意分成若干個集合，并保證除了至多一個集合含有的應用類別數目小于c外，其他的集合都包含恰好c個應用類別，當監測到有加入的新應用，判斷加入的新應用是否足以填補這些集合，足以填補，將余下的新應用使用貪心法形成新的集合，且滿足最多一個集合含有的應用類別數目小于c的性質。

與現有技術相比，本發明的方法具有的技術效果有：