[發(fā)明專利]一種均衡能耗與服務(wù)質(zhì)量的IAAS虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410401136.3
• 申請(qǐng)日: 2014-08-14
• 公開（公告）號(hào): CN104184806B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏維;羅賀;曹杰;胡笑旋;汪永康;馬華偉;靳鵬;潘禹辰;王國(guó)強(qiáng);雷星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司34101
• 代理人: 何梅生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明運(yùn)用于云計(jì)算領(lǐng)域，涉及數(shù)據(jù)中心的資源分配技術(shù)，具體地說(shuō)是一種均衡能耗與服務(wù)質(zhì)量的IAAS虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移方法。

背景技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，云計(jì)算建立了一種新型的信息服務(wù)環(huán)境，使用戶能夠按需的獲取各種類型的虛擬云服務(wù)資源。然而，隨著用戶對(duì)虛擬云服務(wù)資源使用需求的快速增漲，越來(lái)越多的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心紛紛在各地出現(xiàn)。這些數(shù)據(jù)中心在為用戶提供便利的同時(shí)，也增加了大量的能耗，產(chǎn)生了大量CO2。

目前，對(duì)虛擬云服務(wù)資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)遷移，減少低負(fù)載的主機(jī)數(shù)量，提高數(shù)據(jù)中心主機(jī)的利用率是解決數(shù)據(jù)中心能耗的有效思路之一。但由于用戶可以自由地加入或者退出云計(jì)算環(huán)境，這就給數(shù)據(jù)中心主機(jī)上的負(fù)載帶來(lái)更多的不確定性和復(fù)雜性，并對(duì)用戶服務(wù)質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。同時(shí)，不同用戶在請(qǐng)求虛擬云服務(wù)資源時(shí)難以準(zhǔn)確描述其自身的需求，容易產(chǎn)生超額部署的現(xiàn)象，即用戶所請(qǐng)求的虛擬云服務(wù)資源大于用戶實(shí)際所需要的。云服務(wù)提供商在對(duì)虛擬云服務(wù)資源遷移的過(guò)程中將會(huì)分配大量閑置的虛擬云服務(wù)資源以應(yīng)對(duì)用戶請(qǐng)求，造成資源的浪費(fèi)，大大增加整個(gè)數(shù)據(jù)中心的能耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為避免現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提出一種均衡能耗與服務(wù)質(zhì)量的IAAS虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移方法，以期能夠綜合解決數(shù)據(jù)中心能耗和用戶服務(wù)質(zhì)量的問(wèn)題，在保證用戶服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)降低數(shù)據(jù)中心能耗，從而提高虛擬云服務(wù)資源的利用率和云服務(wù)提供商的管理效率，并有效地避免資源浪費(fèi)。

本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明一種均衡能耗與服務(wù)質(zhì)量的IAAS虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移方法，是應(yīng)用于N臺(tái)虛擬機(jī)部署到M臺(tái)主機(jī)上所構(gòu)成的部署方案，并對(duì)所述部署方案進(jìn)行優(yōu)化，其特點(diǎn)是：

令所述N臺(tái)虛擬機(jī)記為VM＝{vm₁,vm₂,...,vm_i,...,vm_N}，1≤i≤N；vm_i表示第i臺(tái)虛擬機(jī)，所述第i臺(tái)虛擬機(jī)vm_i的組成為c_i、m_i、d_i、n_i分別表示第i臺(tái)虛擬機(jī)vm_i自身的CPU性能、內(nèi)存容量、硬盤容量和帶寬；v_i表示第i臺(tái)虛擬機(jī)vm_i的負(fù)載；分別表示第i臺(tái)虛擬機(jī)vm_i的負(fù)載v_i所需的CPU性能、內(nèi)存容量和硬盤容量，且分別表示第i臺(tái)虛擬機(jī)vm_i的負(fù)載v_i實(shí)際獲得的CPU性能、內(nèi)存容量和硬盤容量；

令所述M臺(tái)主機(jī)記為HOST＝{host₁,host₂,...,host_j,...,host_M}，1≤j≤M；host_j表示第j臺(tái)主機(jī)，所述第j臺(tái)主機(jī)host_j的組成為h_j分別表示第j臺(tái)主機(jī)host_j自身的CPU性能、內(nèi)存容量、硬盤容量和負(fù)載；

所述IAAS虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移方法是按如下步驟進(jìn)行：

步驟一、令單位周期為T，則T_n表示當(dāng)前周期；T_n-1表示上一周期；在所述當(dāng)前周期T_n內(nèi)獲得所述M臺(tái)主機(jī)HOST的負(fù)載總量h，對(duì)所述單位周期T內(nèi)負(fù)載總量h的變化量Δh進(jìn)行判斷，當(dāng)所述負(fù)載變化量Δh不為零時(shí)，則執(zhí)行步驟二；

步驟二：令j＝1；

步驟三：獲得當(dāng)前周期T_n內(nèi)第j臺(tái)主機(jī)host_j的能耗E_j；

步驟四：將所述第j臺(tái)主機(jī)host_j的能耗E_j與所設(shè)定的能耗區(qū)間進(jìn)行比較，若所述第j臺(tái)主機(jī)host_j的能耗E_j不在所設(shè)定的能耗區(qū)間內(nèi)，則所述N臺(tái)虛擬機(jī)VM先根據(jù)虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移模型重新獲得部署方案，再執(zhí)行步驟五；否則，直接執(zhí)行步驟五；

步驟五：將j+1賦值給j，并返回步驟三執(zhí)行，直到j(luò)＝M為止。

本發(fā)明均衡能耗與服務(wù)質(zhì)量的IAAS虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移方法的特點(diǎn)在于，

所述步驟一是按如下步驟進(jìn)行：

步驟1、利用式(1)獲得當(dāng)前周期T_n內(nèi)第j臺(tái)主機(jī)的負(fù)載h_j：