[發明專利]一種新的公有云架構及其虛擬化資源自適應配置方法

有效

• 申請號: 201310245199.X
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN103338241A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 徐達宇;楊善林;章政;羅賀;丁帥;丁靜;范文娟
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G06F9/50
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

1.一種新的公有云架構，其特征在于，包括有五層結構，由下至上分別是基礎架構層、資源管理層、資源需求調度層、用戶界面層，以及應用層；其中，基礎架構層主要包括各種物理設備，以及在此基礎上形成的各類虛擬化資源；資源管理層主要包括三個模塊，分別是虛擬化資源監控模塊、虛擬化資源配置模塊，以及虛擬化資源提供模塊，其中虛擬化資源監控模塊主要負責周期性地監控、搜集并記錄底層虛擬化資源的使用情況；虛擬化資源配置模塊主要負責綜合考慮當前虛擬化資源使用狀態、虛擬化資源歷史使用情況，以及各個資源請求中包含的服務等級協議（Service?Level?Agreements，SLA），并以此為依據實施資源的優化配置；虛擬化資源提供模塊根據虛擬化資源配置模塊所提供的資源配置信息，將云計算資源提供給不同的用戶；資源需求調度層主要包括兩個模塊，分別是資源需求隊列模塊和資源需求調度模塊，其中資源需求隊列模塊主要負責把各個用戶遞交的資源需求放入相應的資源隊列中以供資源需求調度模塊使用；資源需求調度模塊主要負責調查存放在資源需求隊列模塊中的各個需求的優先級信息，并依據優先級信息將各個需求發送至虛擬化資源配置模塊；用戶界面層中包含有應用需求解析器，主要負責接收由應用層遞交的各類資源請求，對資源請求進行解析和分類，將處理結果遞送至資源需求調度層的資源需求隊列模塊；應用層主要負責接收和讀取各類云計算用戶的應用資源請求，并將這些請求發送至用戶界面層。

2.一種基于權利要求1所述的新的公有云架構的虛擬化資源自適應優化配置方法，其特征在于：

采用單虛擬機服務多請求的資源配置方法，即有I個云計算用戶將應用資源請求Req_i提交至云計算平臺，而每個應用資源請求中又包含有N個任務，即這些任務在云計算平臺中按序逐個完成，其中i=1,2,...,I，k=1,2,...,N；

云計算平臺提供M種類型的虛擬化資源，即M種虛擬機類型來滿足用戶的應用資源需求，每種虛擬機提供包含有特定容量大小的四個基本資源：CPU、內存（Memory）、存儲空間（Disk）以及帶寬（I/O?Bandwidth），則VM_j={CPU_j,Memory_j,Disk_j,I/O_j}，其中j=1,2,...,M；

該方法主要包括以下步驟：

步驟1：云計算平臺應用層接收來自用戶的請求，用戶界面層中的應用需求解析器將各個應用資源請求進行解析并放入相應的隊列中，資源需求調度層中的資源需求調度模塊依據各個應用資源請求中SLA所描述的優先級信息將各個應用資源請求發送至虛擬化資源配置模塊；

步驟2：虛擬化資源配置模塊根據各個應用資源需求與各個虛擬機類型進行匹配，其匹配度的計算公式為：

D(i,j)=ωCPU(rCPU‾-rCPUj)2+ωMemory(rMemory‾-rMemoryj)2+ωDisk(rDisk‾-rDiskj)2+ωI/O(rI/O‾-rI/Oj)2]]>

，其中D(i,j)為應用資源請求Req_i與特定的虛擬機VM_j中所含的虛擬化資源的匹配度；和分別是應用資源請求Req_i所需的CPU，Memory，Disk以及I/O的資源量；和分別是第j類虛擬機VM_j所設定的CPU，Memory，Disk以及I/O的資源量；ω_CPU、ω_Memory、ω_Disk和ω_I/O則是Req_i中對四種資源需求的不同比例；

步驟3：選出與應用資源請求Req_i匹配度最接近的虛擬機類型VM_j；即選擇具有最小D(i,j)：Minimum(D(i,j))的虛擬機中的虛擬化資源來對Req_i進行服務；

步驟4：從所有具有Minimum(D(i,j))的那類虛擬機VM_j中，選出當前正在運行的某個實例，而該實例已經運行有其它的應用，即符合單虛擬機服務多請求模式；選擇的標準為該實例既能滿足Req_i應用資源需求，并且在運行Req_i后，該實例上運行的總資源負載最接近該類型虛擬機所設定的容量，最后將Req_i添加到該實例上運行。