[發明專利]基于OpenFlow框架下云數據中心虛擬機調度方法

有效

• 申請號: 201410571245.X
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104317646B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 顧華璽;劉炫璋;楊銀堂;王琨;王曦;余曉杉
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06F9/46
• 分類號: G06F9/46;G06F9/455;G06N3/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心61205
• 代理人: 王品華,朱衛星

1.一種基于OpenFlow框架下云數據中心虛擬機調度方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)由OpenFlow控制器收集云數據中心中服務器和虛擬機的負載信息，該負載信息包括：服務器總數S，處于運行狀態的服務器數目S′，虛擬機總數V，虛擬機i的位置變量X_ij，當虛擬機i放置在服務器j，X_ij取1，否則為0，虛擬機i所需的CPU資源R_i，服務器j能夠提供的CPU資源C_j，虛擬機i所需的磁盤容量T_i；

(2)將收集的負載信息作為蟻群算法的輸入，計算出蟻群算法的啟發因子矩陣η、信息素濃度矩陣τ，由這兩個參數得到選擇函數矩陣p；

所述的啟發因子矩陣η，通過以下公式計算：

η=η11η12...η1j...η1Sη21η22...η2j...η2S..................ηi1ηi2...ηij...ηiS..................ηV1ηV2...ηVj...ηVS---<1>]]>

ηij=exp{-uj-dj-Ti},Xij=1exp{-uj-dj},Xij≠1---<2>]]>

其中，服務器j上的剩余資源利用率服務器j上資源利用率與系統平均資源利用率的差值絕對值m表示系統的平均資源利用率，S表示服務器總數，V表示虛擬機總數，R_i表示虛擬機i所需的CPU資源，C_j表示服務器j能夠提供的CPU資源，T_i表示虛擬機i所需的磁盤容量；

(3)根據選擇函數矩陣p產生200～500個虛擬機位置序列，每個位置序列表示一只螞蟻，構成螞蟻種群；

(4)根據步驟(3)中得到的位置序列，設定如下判斷條件:

ΣjSXij=1,∀i---<3>]]>

ΣiVRi×Xij≤Cj,∀j---<4>]]>

其中，式<3>表示每個虛擬機i只能放置在一臺服務器j上；式<4>表示服務器j上所有虛擬機的CPU資源之和不能超過服務器j提供的CPU資源；

(5)根據步驟(4)設定的條件，判斷步驟(3)中得到的位置序列是否滿足式<3>和式<4>；若滿足，則更新虛擬機位置序列，迭代次數加1；若不滿足，則保持當前位置，迭代次數加1；重復步驟(3)到(5)，進行蟻群算法的迭代,設迭代次數是500～1000；

(6)根據蟻群算法的迭代結果和OpenFlow控制器收集的路由信息，由Dijkstra算法確定出遷移路徑，完成虛擬機的調度；

(7)根據虛擬機和服務器的負載信息變化，每24小時運行一次上述過程，保證系統處于優化狀態。