[發(fā)明專利]一種云數據中心中能量高效的虛擬機遷移方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510595905.2
• 申請日: 2015-09-17
• 公開（公告）號: CN105159751B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設計）人: 韓光潔;闕文輝;孫寧;舒磊
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區(qū)
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F9/50
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所 32225
• 代理人: 袁興隆

1.一種云數據中心中能量高效的虛擬機遷移方法，其特征在于，所述云數據中心包含異構的物理主機和在物理主機上運行著的虛擬機，用戶提交的任務在各個虛擬機中完成，通過虛擬機遷移的方法實現節(jié)能云數據中心的節(jié)能，包括以下具體步驟：

步驟a：云數據中心物理主機和虛擬機資源使用的監(jiān)測：在每個物理主機節(jié)點上運行著的虛擬機管理器對該物理機以及運行在該物理機內的虛擬機的資源使用情況進行實時監(jiān)控，并且每隔一段時間記錄一次當前物理主機的CPU資源使用狀態(tài)；

步驟b：云數據中心過載主機的判斷：過載主機的判斷是根據本地管理器中記錄的物理主機的CPU資源利用率日志，利用資源預測方法來預測該物理主機上運行著的虛擬機使用的CPU資源的總和是否將會超過該物理主機容量的情況；

步驟c：云數據中心過載物理主機的處理：如果存在過載主機，則在該過載主機中選擇正在運行著的虛擬機，按照虛擬機遷移策略對選中的虛擬機進行遷移，直到該過載主機恢復到正常工作狀態(tài)；如果沒有監(jiān)測到過載主機，則返回到步驟b繼續(xù)監(jiān)測；

所述步驟c中的虛擬機遷移策略如下：

(2a)、首先根據各個虛擬機當前的CPU使用量對等待遷移的虛擬機進行升序排列，得到虛擬機遷移列表VMlist；

(2b)、然后對數據中心的各個物理主機按照其當前的CPU利用率進行降序排列，得到候選主機列表PMlist；

為了避免出現重復遷移的情況，那些需要遷移虛擬機的主機不在候選主機之列；同時，考慮到不影響輕載主機的判定，所有候選主機的CPU利用率都大于給定閾值THL；

(2c)、最后根據虛擬機列表VMlist和候選主機列表PMlist中的順序，對于一個物理主機是否接受虛擬機的判斷規(guī)則如下：

假定物理主機的當前CPU利用率為U_cpu，而此時在該物理主機上運行著的虛擬機數量為N，y代表該物理機上剩余的可用CPU資源，那么物理主機狀態(tài)分為三種情況進行討論，如下所示，

則待接受的虛擬機在物理主機中的CPU利用率要小于

則待接受的虛擬機在物理主機中的CPU利用率要大于

則待接受的虛擬機在物理主機中的CPU利用率要接近或者等于

在上述的三種情況中，假定被接受的虛擬機在滿足上述條件的同時，其資源需求不會超出物理主機的可用資源容量，即不會導致物理主機處于過載狀態(tài)，在遍歷完待遷移的虛擬機列表VMlist后，所有的虛擬機都完成遷移；

步驟d：云數據中心輕載物理主機的判定：根據云數據中心各個物理主機的CPU使用情況，找出輕載狀態(tài)的物理主機，然后將其上運行著的所有虛擬機使用虛擬機遷移策略遷移出去，最后關閉該物理主機以實現云數據中心的節(jié)能；若在輕載主機上運行著的虛擬機中存在一個或者多個虛擬機找不到可用的宿主主機，則不進行虛擬機遷移，該輕載主機繼續(xù)運行；該過程反復迭代直到數據中心不再出現輕載主機才停止。

2.如權利要求1所述的一種云數據中心中能量高效的虛擬機遷移方法，其特征在于，所述步驟d中的輕載物理主機判定過程如下：

根據數據中心各個物理主機的CPU利用率情況，設定一個CPU利用率的下限值THL，將所有CPU利用率處于該閾值以下的主機標記為候選主機，得到一個候選主機集合，對于該集合中的每個主機，計算其功耗的平均值計算式如下：

上式中，P_j代表候選主機集合中主機j的能耗，M_j代表主機j中當前運行著的虛擬機的數量；然后，通過比較的大小，選擇候選主機集合中值最大的主機作為輕載主機。