[發明專利]一種均衡能耗與服務質量的IAAS虛擬機動態遷移方法

有效

• 申請號: 201410401136.3
• 申請日: 2014-08-14
• 公開（公告）號: CN104184806B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 夏維;羅賀;曹杰;胡笑旋;汪永康;馬華偉;靳鵬;潘禹辰;王國強;雷星
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司34101
• 代理人: 何梅生

1.一種均衡能耗與服務質量的IAAS虛擬機動態遷移方法，是應用于N臺虛擬機部署到M臺主機上所構成的部署方案，并對所述部署方案進行優化，其特征是：

令所述N臺虛擬機記為VM＝{vm₁,vm₂,…,vm_i,…,vm_N}，1≤i≤N；vm_i表示第i臺虛擬機，所述第i臺虛擬機vm_i的組成為c_i、m_i、d_i、n_i分別表示第i臺虛擬機vm_i自身的CPU性能、內存容量、硬盤容量和帶寬；v_i表示第i臺虛擬機vm_i的負載；分別表示第i臺虛擬機vm_i的負載v_i所需的CPU性能、內存容量和硬盤容量，且分別表示第i臺虛擬機vm_i的負載v_i實際獲得的CPU性能、內存容量和硬盤容量；

令所述M臺主機記為HOST＝{host₁,host₂,…,host_j,…,host_M}，1≤j≤M；host_j表示第j臺主機，所述第j臺主機host_j的組成為h_j分別表示第j臺主機host_j自身的CPU性能、內存容量、硬盤容量和負載；

所述IAAS虛擬機動態遷移方法是按如下步驟進行：

步驟一、令單位周期為T，則T_n表示當前周期；T_n-1表示上一周期；在所述當前周期T_n內獲得所述M臺主機HOST的負載總量h，對所述單位周期T內負載總量h的變化量Δh進行判斷，當所述負載變化量Δh不為零時，則執行步驟二；

步驟二：令j＝1；

步驟三：獲得當前周期T_n內第j臺主機host_j的能耗E_j；

步驟四：將所述第j臺主機host_j的能耗E_j與所設定的能耗區間進行比較，若所述第j臺主機host_j的能耗E_j不在所設定的能耗區間內，則所述N臺虛擬機VM先根據虛擬機動態遷移模型重新獲得部署方案，再執行步驟五；否則，直接執行步驟五；

所述步驟四中的虛擬機動態遷移模型為：

目標函數：

約束條件：

$\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{x}_{ij}{M}_i^g\≤h_j^m---\left(7\right)$

$\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{x}_{ij}{D}_i^g\≤h_j^d---\left(8\right)$

$C_i^g\≤c_i---\left(9\right)$

$M_i^g\≤m_i---\left(10\right)$

$D_i^g\≤d_i---\left(11\right)$

$\underset{j=1}{\overset{M}{\Σ}}{x}_{ij}=1---\left(12\right)$

式(5)中，Φ_E表示當前周期T_n內所述M臺主機HOST的總能耗占所述M臺主機HOST的最大能耗的比例，并有：

${\mathrm{\Φ}}_E=\frac{\underset{j=1}{\overset{M}{\Σ}}{M}_j\left(h_j\right)T}{\underset{j=1}{\overset{M}{\Σ}}{M}_j\left(100\%\right)T}---\left(13\right)$

式(5)中，SLQ表示用戶服務質量，λ、分別表示當前周期T_n內所述M臺主機HOST的總能耗和用戶服務質量SLQ的比例系數；

式(6)-式(8)分別表示任意一臺主機上所部署的所有虛擬機的負載實際獲得的CPU性能、內存容量、硬盤容量都分別小于等于主機自身的CPU性能內存容量硬盤容量的資源約束；

式(9)-(11)分別表示任意一臺虛擬機的負載實際獲得的CPU性能內存容量硬盤容量都分別小于等于虛擬機自身的CPU性能c_i、內存容量m_i、硬盤容量d_i的資源約束；式(12)表示虛擬機部署的唯一性約束；

步驟五：將j+1賦值給j，并返回步驟三執行，直到j＝M為止。