[發(fā)明專利]基于負載預(yù)測的NUMA架構(gòu)中虛擬機調(diào)度方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510081101.0
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN104636187B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳建海;左起同;王備;何欽銘;楊策;黃步添
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F9/50
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司33224
• 代理人: 馬士林

1.一種基于負載預(yù)測的NUMA架構(gòu)中虛擬機調(diào)度方法，其特征在于，針對每個虛擬機，按照預(yù)設(shè)的時間間隔定時獲取NUMA架構(gòu)中各個物理節(jié)點的狀態(tài)信息，所述的狀態(tài)信息包括相應(yīng)物理節(jié)點的CPU、內(nèi)存使用率，運行于其上的VCPU總數(shù)以及運行于其上的當前虛擬機的VCPU數(shù)，每次獲得狀態(tài)信息后執(zhí)行如下操作：

(1)根據(jù)狀態(tài)信息計算各個物理節(jié)點的負載；

(2)根據(jù)各個物理節(jié)點的負載計算NUMA架構(gòu)的初始負載方差，并判斷初始負載方差是否大于預(yù)設(shè)的方差閾值；

若初始負載方差小于或等于預(yù)設(shè)的方差閾值則進行虛擬機調(diào)度，休眠一個時間間隔；

否則，確定負載最高的物理節(jié)點并作為源節(jié)點，并通過負載預(yù)測確定是否存在調(diào)度方案，所述的調(diào)度方案包括待遷移虛擬機和目標節(jié)點：

若存在調(diào)度方案，則按照所述的調(diào)度方案將待遷移虛擬機從所述源節(jié)點遷移至目標節(jié)點上；

否則，不操作。

2.如權(quán)利要求1所述的基于負載預(yù)測的NUMA架構(gòu)中虛擬機調(diào)度方法，其特征在于，所述的時間間隔為1～5s。

3.如權(quán)利要求1所述的基于負載預(yù)測的NUMA架構(gòu)中虛擬機調(diào)度方法，所述步驟(1)利用如下公式根據(jù)狀態(tài)信息計算各個物理節(jié)點的負載：

Load_degree_node＝w_cpu*cpu_usage_node+w_mem*mem_usage_node

其中，Load_degree_node為物理節(jié)點負載量，w_cpu和w_mem為CPU負載權(quán)重系數(shù)和內(nèi)存負載權(quán)重系數(shù)，cpu_usage_node為該物理節(jié)點的CPU使用率，mem_usage_node為該物理節(jié)點的內(nèi)存使用率。

4.如權(quán)利要求1所述的基于負載預(yù)測的NUMA架構(gòu)中虛擬機調(diào)度方法，其特征在于，所述的方差閾值為0.25～1。

5.如權(quán)利要求1所述的基于負載預(yù)測的NUMA架構(gòu)中虛擬機調(diào)度方法，其特征在于，通過負載預(yù)測確定是否存在調(diào)度方案時包括如下步驟：

(2-1)以NUMA架構(gòu)中除源節(jié)點外，負載小于預(yù)設(shè)的負載閾值的其他物理節(jié)點作為候選節(jié)點；

(2-2)針對源節(jié)點上的每個虛擬機，分別預(yù)測將該虛擬機遷移至每個候選節(jié)點上后NUMA架構(gòu)的負載方差；

(2-3)若所有候選節(jié)點對應(yīng)的負載方差均大于或等于初始負載方差，則認為不存在調(diào)度方案；

否則，認為存在調(diào)度方案，所述調(diào)度方案以負載方差最小時對應(yīng)的候選節(jié)點作為目標節(jié)點，對應(yīng)的虛擬機為待遷移虛擬機。

6.如權(quán)利要求5所述的基于負載預(yù)測的NUMA架構(gòu)中虛擬機調(diào)度方法，其特征在于，預(yù)設(shè)的負載閾值為0.75～1。

7.如權(quán)利要求5所述的基于負載預(yù)測的NUMA架構(gòu)中虛擬機調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟(2-2)中將當前虛擬機遷移至任意一個候選節(jié)點上后NUMA架構(gòu)的負載方差通過如下方法預(yù)測：

(2-21)根據(jù)源節(jié)點和當前候選節(jié)點的狀態(tài)信息分別預(yù)測當前虛擬機遷移至候選節(jié)點后源節(jié)點和當前候選節(jié)點的負載；

(2-22)根據(jù)預(yù)測得到的當前虛擬機遷移至候選節(jié)點后源節(jié)點和當前候選節(jié)點的負載以及其余候選節(jié)點的負載計算NUMA架構(gòu)的負載方差。