[發明專利]分布式云架構下基于業務特性的資源分配系統及其方法

有效

• 申請號: 201310342532.9
• 申請日: 2013-08-07
• 公開（公告）號: CN103401938B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發明（設計）人: 楊清海;余沛;郭俊
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及云計算領域，具體涉及分布式云架構下基于業務特性的資源分配系統及其方法。本發明適用于解決在分布式云計算環境下，擁有不同業務特性的云用戶業務的資源分配問題。

背景技術

隨著云計算的普及，越來越多的用戶將業務遷移到云服務提供商的云計算平臺，運行在云計算平臺的虛擬機上，成為云用戶。云服務提供商根據云用戶業務的具體需求為其分配計算、存儲、帶寬等資源，即云資源。這些云資源構成虛擬機，云用戶的業務就運行在這些虛擬機上。

云計算平臺是由多個數據中心構成，每個數據中心的地理位置、容量以及資源價格各不相同。云服務提供商根據云用戶的具體需求為其分配相應的云資源，由這些云資源構成虛擬機來運行相應云用戶的業務。

云服務提供商能否贏利取決于其所提供的云平臺的穩定性、資源利用率以及云資源的價格模型等因素。當前云資源分配的研究主要集中在從云計算平臺的角度出發，尋找提高云計算資源利用率的方法。

總的來說，當前云資源分配的研究主要集中在以下幾個方面：

第一，IaaS（Infrastructure?as?a?Service，基礎設施即服務）級的虛擬機調度機制的研究，根據用戶對云資源需求的動態變化來動態的調整虛擬機的分配，從而提高云資源的利用率；

第二，基于優先級的資源分配，云服務提供商將業務按照優先級進行分類，優先為優先級高的業務分配資源，然后為優先級低的業務分配資源，以此來提高資源的利用率；

第三，基于業務量預測的資源分配方式，在這種方式中，云服務提供商對云用戶業務所需的資源量進行預測，然后按云用戶業務的需求為其分配資源。

當前的資源分配方法能在一定程度上提高資源的利用率，并增加云服務提供商的收益。然而，從云用戶的角度，這些方法并不能帶來多少收益。因此，從云用戶業務特性的角度研究云計算資源分配，提高云資源利用率，還有待進一步的研究。

由于不同云用戶的業務特性不同，如對資源價格、時延以及資源部署方式等方面的要求各不相同，在進行云資源分配過程中，有必要根據云用戶業務的特性進行云資源的分配，從而有效的降低云用戶的成本，實現云服務提供商長期收益的最大化。

發明內容

鑒于現有技術的不足，本發明根據云用戶業務的特性不同，提出一種基于業務特性的云資源分配系統及其方法。

進一步地，本發明可以明顯降低不同業務特性云用戶的成本，并實現不同云計算數據中心間的負載均衡。

本發明的基本技術思路是，利用資源調度器接收云用戶的請求，包括云用戶所需云資源的總量以及云用戶對自身業務特性的描述；再根據云計算數據中心的狀態信息得出候選數據中心集合；然后計算該云用戶業務在候選數據中心的成本指數；最后根據成本指數以及該云用戶的業務特性完成云資源的分配。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種分布式云架構下基于業務特性的資源分配系統，所述系統包括：

資源調度器，根據云用戶的要求以及各云計算數據中心的狀態計算得出云用戶相對各個云計算數據中心的成本指數，并根據云用戶的需求為其分配部署虛擬機；所述資源調度模塊可運行在云計算平臺的某個云計算數據中心上；

云數據中心狀態監控進程，向所述資源調度器發送所在云計算數據中心的狀態信息，所述云數據中心狀態監控進程是運行在云計算數據中心的監控進程；

數據中心狀態模塊，是所述資源調度器中用于存儲各云計算數據中心狀態信息的模塊，根據云計算數據中心報告的狀態信息進行實時更新，包括云計算數據中心的時延估計、剩余資源以及資源價格的信息。

一種利用分布式云架構下基于業務特性的資源分配系統進行資源分配的方法，所述方法包括以下步驟：

（1）建立基于業務特性的云資源分配體系；根據所述資源調度器接收來自云用戶的請求，根據所述云數據中心狀態監控進程，監控其所在的云計算數據中心的狀態，并向所述資源調度器報告，根據所述報告中的信息計算云用戶相對各云計算數據中心的成本指數，根據所述成本指數為云用戶分配資源或拒絕云用戶的請求；

（2）建立云計算數據中心狀態模塊的更新；所述云數據中心狀態監控進程周期性的向資源調度器報告所在云計算數據中心的狀態信息，其中，所述狀態信息包括剩余資源L_k,t、數據中心資源的價格P_k,t以及數據中心的時延估計D_k,t；