[發(fā)明專利]基于應(yīng)用負載感知的虛擬cpu調(diào)度方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610998741.2
• 申請日: 2016-11-14
• 公開（公告）號: CN106775921A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 湛林福;董濤;梁琦;孫劍;李戰(zhàn)強;楊澎濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司物探研究院
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 東營雙橋?qū)＠碛邢挢?zé)任公司37107
• 代理人: 侯華頌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機系統(tǒng)的云計算和虛擬化技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到一種基于應(yīng)用負載感知的虛擬cpu調(diào)度方法。

背景技術(shù)

系統(tǒng)虛擬化使得多個虛擬機能同時安全地運行在同一臺物理機上，充分利用了物理資源，有效地防止了數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器蔓延并節(jié)省了能源。多核處理器的出現(xiàn)擴大了虛擬化技術(shù)的優(yōu)勢,在基于多核物理平臺的虛擬機系統(tǒng)中，處于虛擬機與硬件層之間的虛擬機監(jiān)視器能采用靈活的策略將物理CPU分配給上面的虛擬機，從而有效地滿足虛擬機的資源需求。隨著工作負載的動態(tài)變化，它還能動態(tài)地重新分配物理CPU。虛擬機中的VCPU可以分時復(fù)用所有的PCPU，也可以指定特定的物理CPU，這給虛擬機系統(tǒng)的資源分配帶來更大彈性和可管理性。虛擬機VCPU調(diào)度器主要負責(zé)PCPU在各個虛擬機之間的分配與調(diào)度，本質(zhì)上即把各個虛擬機中的VCPU 按照一定的策略和機制調(diào)度在PCPU上。由于虛擬機系統(tǒng)中的各個虛擬機所運行的負載呈現(xiàn)多樣化的特性，如何滿足各個虛擬機的性能要求，同時提高系統(tǒng)的整體性能，是虛擬機VCPU調(diào)度重點關(guān)注的問題．虛擬機VCPU調(diào)度是影響虛擬機系統(tǒng)性能的一個關(guān)鍵因素。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于應(yīng)用負載感知的虛擬cpu調(diào)度方法。該方法依據(jù)地震資料處理和解釋生成中不同應(yīng)用軟件資源需求特點，對應(yīng)用程序進行類別劃分，在應(yīng)用類別劃分的基礎(chǔ)上，依據(jù)負載感知對虛擬機或者增加VCPU的數(shù)量，或者按照增量遞增按需減少的原則再配置VCPU，調(diào)整VCPU的資源。

本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn)：

虛擬桌面管理云管理平臺將物理cpu資源作為云服務(wù)提供給用戶使用，虛擬桌面在實例化過程中要將cpu資源按照初始配置策略部署到虛擬機，當(dāng)虛擬機運行應(yīng)用時，動態(tài)調(diào)度虛擬機的VCPU，這使是一種基于應(yīng)用負載感知的虛擬cpu調(diào)度方法。

該方法包括:

步驟1，采集虛擬機VM應(yīng)用性能參數(shù)；

步驟2，依據(jù)虛擬機VM應(yīng)用參數(shù)，對VM進行評價,依據(jù)評價結(jié)果，對虛擬機應(yīng)用類型進行推斷；

步驟3，依據(jù)應(yīng)用負載能耗感知方式，對VCPU進行公平調(diào)度，組合VCPU和PCPU映射關(guān)系；

步驟4，依據(jù)調(diào)度結(jié)果對VCPU進行綁定和熱添加。

其中：

在步驟1中，根據(jù)應(yīng)用分類及資源在VM工作過程中的作用，選擇以下3個參數(shù)進行VM應(yīng)用類型劃分:

(1)CPU：考察VM的CPU的利用率；

(2)DiskIO：考察VM的磁盤IO吞吐率；

(3)NetworkIO：考察VM的網(wǎng)絡(luò)IO吞吐率，用網(wǎng)卡的速度來度量。

在步驟1中，根據(jù)各參數(shù)在劃分過程中的權(quán)重和不同資源在虛擬機應(yīng)用中的作用，分派不同的權(quán)值，上述3類資源的權(quán)值分別表示如下：

(1)CPU：P1；

(2)DiskIO：P2；

(3)NetworkIO：P3；其中，P1＋P2＋P3＝1。

在步驟2中，參數(shù)數(shù)據(jù)的評價方法是:通過下式計算得出VM當(dāng)前的資源值，資源值=CPU*P1+DiskIO*P2+Network*P3,根據(jù)資源值評價推斷VM應(yīng)用類型，進行劃分，實現(xiàn)虛擬機VM應(yīng)用類型推斷。

在步驟3中，首先依據(jù)應(yīng)用負載，確定是增加VCPU的數(shù)量或增加單個VCPU的資源；然后依據(jù)應(yīng)用負載能耗感知方式，對VCPU進行公平調(diào)度，組合VCPU和PCPU映射關(guān)系。

本發(fā)明的目的還可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn)：

在步驟1中，根據(jù)應(yīng)用分類及資源在VM工作過程中的作用，選擇以下3個參數(shù)進行VM應(yīng)用類型劃分。

本發(fā)明方法依據(jù)依據(jù)地震資料處理和解釋生成中不同應(yīng)用軟件資源需求特點，根據(jù)應(yīng)用分類及資源在VM工作過程中的作用，選擇以下3個參數(shù)進行VM應(yīng)用類型劃分：CPU，考察VM的CPU的利用率；DiskIO，考察VM的磁盤IO吞吐率；NetworkIO，考察VM的網(wǎng)絡(luò)IO吞吐率對應(yīng)用程序進行類別劃分，在此基礎(chǔ)上，依據(jù)負載感知對虛擬機或者增加VCPU的數(shù)量，或者按照增量遞增按需減少的原則再配置VCPU，調(diào)整VCPU的資源。按應(yīng)用劃分虛擬桌面的場景，采用虛擬桌面cpu資源動態(tài)分配技術(shù)有效提升主機的資源使用效率，提升用戶應(yīng)用性能。經(jīng)實際部署測試，能有效提升CPU使用率10%-20%。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的基于應(yīng)用負載感知的虛擬cpu調(diào)度方法的一具體實施例的流程圖；

圖2是虛擬機運行的VCPU由4個變?yōu)?個狀態(tài)截圖；