[發明專利]一種虛擬機調度方法及系統

有效

• 申請號: 201210569919.3
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN102981893A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 劉利翔;吳凱峰;虎嵩林;肖政;張榮;衡星辰
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院;中國科學院計算技術研究所;國家電網公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F9/50
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種虛擬機調度方法，其特征在于，包括：

在虛擬機離線狀態下，對虛擬機集群的運行日志進行分析，得到虛擬機集群中的各虛擬機作業的運行特點；

根據所述各虛擬機作業的運行特點，擬合得到虛擬機各負載相關參數的特征曲線；

根據所述特征曲線，將虛擬機運行周期分為多個初始階段，在所述特征曲線中對所劃分的多個初始階段進行資源需求量計算，得到第一直方圖，所述第一直方圖表示初始的虛擬機資源需求變化關系；

調用動態規劃算法對所述第一直方圖進行局部資源分配最優調整，得到第二直方圖，根據所述第二直方圖進行最終階段劃分；

根據第二直方圖，求解分階段圖模型，通過求解分階段圖模型確定虛擬機遷移路徑。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述特征曲線，將虛擬機運行周期分為多個初始階段的過程包括：

以虛擬機集群監視的單位周期為一個周期長度，將所述特征曲線對應的虛擬機運行周期劃分為多個初始階段，一個初始階段的長度與所述一個單位周期長度對應；

所述在所述特征曲線中對所劃分的多個初始階段進行資源需求量計算，得到第一直方圖的過程包括：

確定各階段的負載參數值，得到虛擬機各初始階段的資源需求，將虛擬機各初始階段的資源需求表現為第一直方圖。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述調用動態規劃算法對所述第一直方圖進行局部資源分配最優調整，得到第二直方圖的過程包括：

調用E_i=min{E_j+TE_j→i+RE_j+1→i},0≤j＜i對所述特征曲線中的負載參數進行調整，從而調整第一直方圖，得到第二直方圖，其中，TE_j→i為虛擬機從階段j到階段i的遷移能耗，RE_j+1→i為虛擬機從階段j+1到階段i狀態的運行能耗。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據第二直方圖，求解分階段圖模型的過程包括：

以虛擬機集群的當前狀態為起點，通過遷移模型得到下一運行階段的若干種虛擬機放置狀態；

對于每種狀態，其在一個運行階段的開銷通過能耗模型得到，設為一條連接該狀態前端點和后端點的一條邊，即為運行邊，該邊長度為虛擬機保持在該狀態下一個運行階段的開銷；

對于前后相鄰的兩個運行時長中的狀態，其轉移開銷通過虛擬機遷移開銷模型得到，設為前一個狀態后端點到下一個狀態前端點的一條邊，即為轉移邊，該邊長度為集群狀態改變的調整或遷移開銷；

設所有作業的公共周期為T個運行階段，則圖模型在到達第2T個運行階段后下一個運行階段為第T+1個運行階段。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述通過求解分階段圖模型確定虛擬機遷移路徑的過程包括：

從起點開始到終點為第2T+1個階段的任一狀態的一條最短路徑，其開銷為該路徑上4T+1條邊的長度和，其中2T+1條轉移邊，2T條運行邊；該最短路徑為虛擬機遷移路徑。

6.根據權利要求1至5任一項所述的方法，其特征在于，還包括：

在虛擬機在線狀態下，利用時間序列模型對虛擬機的監控進行負載預測；

在監測到虛擬機所需資源與離線分配的資源的概率產生的偏差，大于閾值時，計算虛擬機對應的需要分配的資源；

根據需要分配的資源情況，通過虛擬機監視器進行虛擬機的本地調整和全局遷移。

7.一種虛擬機調度系統，其特征在于，包括：

運行特點確定模塊，用于在虛擬機離線狀態下，對虛擬機集群的運行日志進行分析，得到虛擬機集群中的各虛擬機作業的運行特點；

特征曲線確定模塊，用于根據所述各虛擬機作業的運行特點，擬合得到虛擬機各負載相關參數的特征曲線；

第一階段劃分模塊，用于根據所述特征曲線，將虛擬機運行周期分為多個初始階段，在所述特征曲線中對所劃分的多個初始階段進行資源需求量計算，得到第一直方圖，所述第一直方圖表示初始的虛擬機資源需求變化關系；

第二階段劃分模塊，用于調用動態規劃算法對所述第一直方圖進行局部資源分配最優調整，得到第二直方圖，根據所述第二直方圖進行最終階段劃分；

路徑確定模塊，用于根據第二直方圖，求解分階段圖模型，通過求解分階段圖模型確定虛擬機遷移路徑。