[發(fā)明專利]虛擬機(jī)集群資源分配調(diào)度方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310443899.X
• 申請(qǐng)日: 2013-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN103473139A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳文康;周毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川中電啟明星信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06F9/50
• 分類號(hào): G06F9/50;G06F9/455
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，涉及一種虛擬機(jī)集群資源分配調(diào)度方法。

背景技術(shù)

虛擬機(jī)（Virtual?Machine）指通過軟件模擬的具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運(yùn)行在一個(gè)完全隔離環(huán)境中的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

在服務(wù)器虛擬化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，多采用靜態(tài)的資源分配方法，虛擬機(jī)對(duì)負(fù)載變化不具有良好的適應(yīng)性。在虛擬機(jī)集群的調(diào)度技術(shù)方面，大部分應(yīng)用仍然使用傳統(tǒng)物理機(jī)集群下使用的基于任務(wù)調(diào)度的策略。由于任務(wù)型的應(yīng)用不能覆蓋所有類型的應(yīng)用；因此，基于任務(wù)調(diào)度的集群調(diào)度方法具有一定的局限性，并且調(diào)度粒度較大，難以發(fā)揮出虛擬機(jī)集群本身具有的特殊優(yōu)勢(shì)。

在目前的虛擬資源調(diào)度方案中采用的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行調(diào)度為根據(jù)當(dāng)前資源使用情況來判斷當(dāng)前負(fù)載情況，如果當(dāng)前負(fù)載過低通過集中調(diào)度的方式，將虛擬資源集中到選定的特定物理節(jié)點(diǎn)上，并關(guān)閉沒有運(yùn)行虛擬資源的物理節(jié)點(diǎn)，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的，如果當(dāng)前負(fù)載過超過設(shè)定的值，那么將啟動(dòng)空閑物理節(jié)點(diǎn)，并將當(dāng)前節(jié)點(diǎn)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)運(yùn)行調(diào)度。

目前的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行調(diào)度為根據(jù)當(dāng)前資源的負(fù)載情況，進(jìn)行虛擬資源調(diào)度。當(dāng)發(fā)生突發(fā)大規(guī)模負(fù)載的情況時(shí)不能及時(shí)啟動(dòng)物理節(jié)點(diǎn)，從而導(dǎo)致虛擬資源運(yùn)行變慢。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)不能及時(shí)應(yīng)對(duì)負(fù)載突增造成系統(tǒng)運(yùn)行速度突然減緩的技術(shù)缺陷，本發(fā)明公開了一種虛擬機(jī)集群資源分配調(diào)度方法。

本發(fā)明所述虛擬機(jī)集群資源分配調(diào)度方法，包括如下步驟：

S1.從歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)庫(kù)中尋找虛擬機(jī)的負(fù)載警戒時(shí)間點(diǎn)?；所謂負(fù)載警戒時(shí)間點(diǎn)，是當(dāng)一臺(tái)以上虛擬機(jī)的虛擬機(jī)資源利用量Dvm達(dá)到警戒值A(chǔ)LR時(shí)的時(shí)刻,

所述警戒值A(chǔ)LR=?Mvm*A1,A1為預(yù)先設(shè)定的警戒百分比，虛擬機(jī)資源利用量Dvm=Mvm*Lvm，其中Mvm為虛擬機(jī)可調(diào)用資源，Lvm為虛擬機(jī)資源利用率；

S2.預(yù)先設(shè)定第一時(shí)間長(zhǎng)度μ，在負(fù)載警戒時(shí)間點(diǎn)前μ時(shí)刻，開啟物理機(jī)，新開啟物理機(jī)的增加物理資源SN應(yīng)大于N*Mvm*A2，并將虛擬機(jī)遷移至新開的物理機(jī)；

其中N為S1步驟中虛擬機(jī)資源利用量Dvm達(dá)到警戒值A(chǔ)LR的虛擬機(jī)數(shù)量，A2為預(yù)設(shè)的削峰參數(shù)。

優(yōu)選的，所述第一時(shí)間長(zhǎng)度μ不少于300秒。

優(yōu)選的，所述負(fù)載警戒時(shí)間點(diǎn)的尋找方法為：

定義第二時(shí)間長(zhǎng)度Δt，從歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)庫(kù)中找出與預(yù)測(cè)日類型相同的多個(gè)比照日，對(duì)每一比照日按第二時(shí)間長(zhǎng)度Δt間隔劃分為N=24h/Δt個(gè)點(diǎn)，對(duì)多個(gè)比照日的屬于相同時(shí)間點(diǎn)的虛擬機(jī)資源利用量取平均值作為該時(shí)間點(diǎn)的比照值，當(dāng)任意連續(xù)兩個(gè)比照值均大于警戒值A(chǔ)LR時(shí)，則較早的比照值對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)為負(fù)載警戒時(shí)間點(diǎn)。

優(yōu)選的，按照CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)分別為虛擬機(jī)分配資源；分別測(cè)量虛擬機(jī)使用CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)時(shí)的硬件資源使用率，測(cè)量數(shù)據(jù)作為L(zhǎng)vm的對(duì)應(yīng)分量；

所述Mvm、Lvm為三維向量，Mvm＝<Mvm-cpu,?Mvm-mem，?Mvm-net>?、Lvm＝<Lvm-cpu,?Lvm-mem，?Lvm-net>；其中后綴-cpu表示用于CPU的分量，-mem表示用于內(nèi)存的分量，-net表示用于網(wǎng)絡(luò)通信的分量。

優(yōu)選的，所述步驟S2中將虛擬機(jī)遷移至新開的物理機(jī)的策略為以下三種方式中任意一種：?

F1.最小化遷移策略,選擇數(shù)量最少的虛擬機(jī)進(jìn)行遷移；

????F2.最有潛力增長(zhǎng)策略,選擇虛擬機(jī)?CPU?利用率最低的虛擬機(jī)遷移；

F3.隨機(jī)選擇策略，隨機(jī)選擇部分虛擬機(jī)進(jìn)行遷移。

具體的，所述A1=80%，A2=30%。

采用本發(fā)明所述的虛擬機(jī)集群資源分配調(diào)度方法，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)確定負(fù)載警戒時(shí)間點(diǎn)，預(yù)先開啟物理機(jī)對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行分流遷移，保證每臺(tái)虛擬機(jī)提前降低資源使用率，通過提前對(duì)物理機(jī)的啟動(dòng)并對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行平滑遷移，達(dá)到負(fù)載平衡目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述虛擬機(jī)資源利用量Dvm的一種具體計(jì)算方式示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。