[發明專利]一種基于SDN的云數據中心多虛擬機遷移調度計劃方法

有效

• 申請號: 201610144020.5
• 申請日: 2016-03-14
• 公開（公告）號: CN105610715B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 邢建平;孫建朋;王勝利;王永;楊超
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H04L12/721
• 分類號: H04L12/721;H04L12/751;H04L12/801;H04L29/08;G06F9/50
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 楊樹云

本發明涉及一種基于SDN的云數據中心多虛擬機遷移調度計劃方法，綜合考慮了待遷移虛擬機的內存、可用鏈路帶寬、宿主機CPU計算能力、同屬一個VDC的虛擬機之間的內部通信流量等各種影響因子，作為確定虛擬機遷移優先級的綜合決定因素。同時提出利用SDN自動感知網絡狀態的優勢，提高遷移帶寬利用率，優化虛擬機管理。本發明主要目的在于降低虛擬機集群的總體遷移時間，同時有效減少由于遷移導致的虛擬數據中心和每個虛擬機的平均宕機時間，從而提升云計算應用的服務質量水平，提升數據中心的性能。

技術領域

本發明涉及一種基于SDN的云數據中心多虛擬機遷移調度計劃方法，屬于云計算技術領域。

背景技術

隨著云計算技術的進步，現在越來越多的用戶將應用或者服務部署在云端。云服務提供商通過虛擬化技術向用戶提供相應服務。隨著新一代互聯網業務的興起，用戶部署應用規模的不斷擴大，作為云計算服務最重要的基礎底層服務設施云數據中心，數據中心網絡流量呈現迅猛增長的趨勢，運行壓力越來越大。由于數據中心的建設成本巨大，而且管理難度和維護復雜，而虛擬機遷移技術的成熟為數據中心的管理和維護提供了十分有效的技術手段。虛擬機遷移的優點在于可以簡化系統維護管理，在數據中心減少運營開銷，負載均衡，防止網絡擁塞，減少運行服務宕機時間等方面起到十分有效的作用。

虛擬機遷移技術雖然避免了以前在業務運行環境發生變化時，必須長時間中斷業務，重新部署運行環境的缺點，但是，當大規模的虛擬機需要同時遷移時，依然會產生宕機時間過長、應用服務嚴重中斷的情況。如何制定有效的多虛擬遷移計劃，有效地減少總體遷移時間和宕機時間，對提升用戶的服務質量水平，起到良好的促進作用。而軟件定義網絡SDN的出現，提供了一種新型的網絡交換模型，采用控制層和數據層分離的模式，能夠自動的感知全局底層網絡的狀態，實現云計算數據中心網絡中虛擬機遷移流量的更快轉發。

目前的虛擬機遷移調度計劃研究，一般將遷移可用帶寬作為影響遷移的主要和單一影響因子，主要存在兩種遷移方案：1、基于單個虛擬機的遷移。這種技術在所需要遷移的虛擬機的數目比較少的場景中，經常用到。根據一定的規則，采用貪心策略決定每個虛擬機遷移的順序，每次只能遷移一個虛擬機，顯然采用這種方式，總體的遷移時間比較長，造成的虛擬機集群的宕機時間也比較長。2，同時遷移計劃。這種遷移方案，相比較于第一種遷移方案有了一定的提升，但是由于物理鏈路可用帶寬容量的限制，對于遷移到同一個目的主機上的虛擬機來講，分配到每個虛擬機的可用帶寬很少，與此同時，因為虛擬機還在不斷的產生贓頁，需要傳輸的數據量會越來越大，很容易造成網絡的擁塞。因此，如何制定一項合理的多虛擬機遷移計劃，減少總的遷移時間，降低服務宕機時間，提升用戶服務質量水平，還存在著研究的空間。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種基于SDN的云數據中心多虛擬機遷移調度計劃方法；

本發明綜合考慮了待遷移虛擬機的內存、可用鏈路帶寬、宿主機CPU計算能力、同屬一個虛擬數據中心VDC內的虛擬機之間內部通信流量等各種影響因子。本發明提出的基于SDN的新型虛擬機遷移架構，使得控制器可以實時自動的感知底層網絡的狀態變化，為虛擬機的遷移提供全局最優路徑，提高的遷移鏈路帶寬的利用率，提升虛擬數據中心VDC的自動化管理水平。降低了虛擬機集群的總體遷移時間，有效減少了由于遷移導致的虛擬數據中心和每個虛擬機的平均宕機時間，從而提升了云計算應用的服務質量水平，提升了數據中心的性能。

術語解釋

1、SP：Service Providers的縮寫，是指服務運營商。

2、VDCs migration request：是指虛擬機集群遷移請求。

3、Sequencer module:遷移排序算法模塊，計算生成待遷虛擬機的遷移優先級序列。

4、VM:虛擬機。

5、VDC：虛擬數據中心。