[發明專利]系統帶寬分配方法和裝置

有效

• 申請號: 201210453835.3
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN102904835A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 楊晨;趙崇山;樊興軍
• 申請（專利權）人: 無錫城市云計算中心有限公司
• 主分類號: H04L12/911
• 分類號: H04L12/911
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

技術領域

本發明涉及計算機領域，具體地，涉及一種系統帶寬分配方法和裝置。

背景技術

Xen虛擬機(其中，Xen是一個開放源代碼虛擬機監視器，它允許在單個計算機上運行多達100個滿特征的操作系統。操作系統必須進行顯式地修改(“移植”)以在Xen上運行(但是提供對用戶應用的兼容性)，這使得Xen無需特殊硬件支持，就能達到高性能的虛擬化)主要通過后端驅動實現虛擬機網絡帶寬限制。Xen系統依照配置為每臺虛擬機分配一定的配額(credit)，虛擬機發送數據時會消耗對應數量的credit。Xen系統規定了時間T內，每臺虛擬機最大可使用credit數量的限定值。每當虛擬機credit消耗完畢，系統根據其所用時間判定是否超速。若虛擬機消耗credit的時間超過規定時間T，表明該虛擬機數據發送速度小于限定值，系統自動提供下一批credit；而若虛擬機消耗credit所用時間小于規定時間，則表明該虛擬機數據發送速度已經超過預設限定，則該虛擬機需要“休眠”一段時間，直到規定時間T結束，才能再次申請credit。該策略可以降低虛擬機對系統credit的申請次數，用完才申請，從而降低系統計算資源消耗。

Xen默認的帶寬分配采用靜態配置-策略執行方式，無法對虛擬機網絡帶寬進行動態分配，更無法根據虛擬機實時帶寬使用情況進行動態調節。這無疑會造成物理機實際帶寬的極大浪費，因而嚴重制約XEN系統的適用性。

舉例說明，當我們在一臺外部帶寬100MB/S的物理機上創建了10臺預設帶寬為10MB/S的虛擬機，即時這10臺虛擬機實際網絡使用量僅有1MB/S，該物理機也不能再為其他任何虛擬機分配帶寬。這就造成了嚴重的帶寬浪費，帶寬閑置率高達90％。

針對相關技術中虛擬機帶寬分配不均、網絡帶寬利用率低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

針對相關技術中虛擬機帶寬分配不均、網絡帶寬利用率低的問題，本發明提出一種系統帶寬分配方法和裝置，能夠合理分配資源，提高帶寬利用率。

本發明的技術方案通過如下方式實現：

根據本發明的一個方面，提供了一種系統帶寬分配方法，該方法包括：

對預定時間內虛擬機網絡流量速度進行分析，統計出流量配額消耗速度的數字特征；根據統計出的數字特征確定出本次帶寬獲取請求應分配的配額，并將該配額分配給虛擬機。

其中，數字特征包括配額消耗速度均值與標準差；并且，根據統計出的數字特征確定出本次帶寬獲取請求應分配的配額包括：

將平均速度與預留誤差容限之和確定為對于本次帶寬獲取請求應分配的配額，其中，預留誤差容限根據標準差確定。

其中，在平均速度與預留誤差容限之和大于預定配額上限的情況下，禁止將超過預定配額上限的配額分配給虛擬機。

可選地，可以根據以下公式確定對于本次帶寬獲取請求應分配的配額：

其中，為對于本次帶寬獲取請求應分配的配額，μ為之前多次進行帶寬分配時配額消耗的平均速度，σ為之前多次進行帶寬分配時配額速度的標準差，1.96σ為用于對平均速度μ進行修正的預留誤差容限。

此外，該方法可以進一步包括：

對于需要保障帶寬的虛擬機，預先進行靜態的配額分配。

此外，該方法還可以進一步包括：

在可供分配的配額不足以滿足多個虛擬機的帶寬需求的情況下，以隨機的方式對多個虛擬機進行配額分配，其中，對虛擬機分到配額的幾率與虛擬機需求的預設帶寬大小相關。

根據本發明的另一方面，提供了一種系統帶寬分配裝置。

根據本發明實施例的系統帶寬分配裝置包括：

統計分析模塊，用于對預定時間內網絡流量速度進行統計分析，統計出流量配額消耗速度的數字特征；

分配模塊，用于根據統計出的數字特征確定出本次帶寬獲取請求應分配的配額，并將該配額分配給虛擬機。

其中，數字特征包括配額消耗速度均值與標準差，并且，分配模塊用于將平均速度與預留誤差容限之和確定為對于本次帶寬獲取請求應分配的配額，其中，預留誤差容限根據標準差確定。

此外，可選地，分配模塊用于根據以下公式確定對于本次帶寬獲取請求應分配的配額：

其中，為對于本次帶寬獲取請求應分配的配額，μ為之前多次進行帶寬分配時配額消耗的平均速度，σ為之前多次進行帶寬分配時配額速度的標準差，1.96σ為用于對平均速度μ進行修正的預留誤差容限。