[發(fā)明專利]基于批裝箱問(wèn)題的虛擬機(jī)調(diào)度方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611205454.8
• 申請(qǐng)日: 2016-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106648834B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈鴻;吳家淮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F9/455
• 分類號(hào): G06F9/455
• 代理公司: 廣東廣信君達(dá)律師事務(wù)所 44329
• 代理人: 楊曉松

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于批裝箱問(wèn)題的虛擬機(jī)調(diào)度方法，該方法包括以下步驟：S1：虛擬機(jī)調(diào)度器定期接收用戶提交的新的虛擬機(jī)請(qǐng)求，同時(shí)收集系統(tǒng)中每臺(tái)物理機(jī)上運(yùn)行的虛擬機(jī)的狀態(tài)信息，包括即將結(jié)束運(yùn)行的虛擬機(jī)信息；S2：針對(duì)新的每一組虛擬機(jī)請(qǐng)求，虛擬機(jī)調(diào)度器采用批裝箱算法進(jìn)行調(diào)整，得出新的虛擬機(jī)與物理機(jī)的對(duì)應(yīng)關(guān)系表；S3：虛擬機(jī)調(diào)度器比較算法調(diào)度前后對(duì)應(yīng)關(guān)系表之間的差異，制定并發(fā)送遷移指令給指定物理機(jī)，相關(guān)物理機(jī)根據(jù)指令完成虛擬機(jī)遷移。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法關(guān)閉了空閑服務(wù)器以降低能耗，同時(shí)有效減少了虛擬機(jī)遷移次數(shù)提高了分配效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及云計(jì)算資源調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種新的虛擬機(jī)調(diào)度方法。

背景技術(shù)

資源調(diào)度是云計(jì)算中的關(guān)鍵問(wèn)題之一，資源調(diào)度包括靜態(tài)調(diào)度和動(dòng)態(tài)調(diào)度。一般而言，靜態(tài)調(diào)度只在虛擬機(jī)首次選擇目標(biāo)服務(wù)器主機(jī)時(shí)根據(jù)已有的調(diào)度策略執(zhí)行一次；而動(dòng)態(tài)調(diào)度指的是調(diào)度器根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)負(fù)載動(dòng)態(tài)變化的情況，通過(guò)虛擬機(jī)遷移等技術(shù)避免服務(wù)器過(guò)載現(xiàn)象的出現(xiàn)，并達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。

創(chuàng)建或者遷移虛擬機(jī)的過(guò)程，就是資源調(diào)度的過(guò)程，在系統(tǒng)執(zhí)行過(guò)程中，資源調(diào)度器根據(jù)新來(lái)的資源請(qǐng)求和動(dòng)態(tài)變化的系統(tǒng)負(fù)載情況調(diào)整資源。高效節(jié)能的資源調(diào)度策略，是構(gòu)建一個(gè)云計(jì)算系統(tǒng)的重中之重。

在現(xiàn)有技術(shù)中，有很大一部分研究都將虛擬機(jī)調(diào)度問(wèn)題建模為在線裝箱問(wèn)題。具體的，把虛擬機(jī)看成物品，服務(wù)器主機(jī)看成箱子，系統(tǒng)根據(jù)源源不斷的虛擬機(jī)請(qǐng)求和動(dòng)態(tài)變化的負(fù)載進(jìn)行調(diào)度。在已有的用于解決資源調(diào)度問(wèn)題的裝箱算法中，都是根據(jù)虛擬機(jī)請(qǐng)求的逐個(gè)到來(lái)制定調(diào)度策略。在現(xiàn)實(shí)情況中，虛擬機(jī)請(qǐng)求往往是批量到達(dá)的，已有的針對(duì)每次虛擬機(jī)請(qǐng)求都做出調(diào)度的策略有可能會(huì)造成不必要的虛擬機(jī)遷移。

因此，如何根據(jù)用戶請(qǐng)求靈活高效地實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的節(jié)能調(diào)度是當(dāng)前亟需解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種新的虛擬機(jī)調(diào)度方法，使得系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶請(qǐng)求靈活高效地實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)調(diào)度。該方法是基于批裝箱問(wèn)題(Batched Bin Packing Problem)的調(diào)度算法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

基于批裝箱問(wèn)題的虛擬機(jī)調(diào)度方法，如圖1所示，包括下述步驟：

S1：虛擬機(jī)調(diào)度器定期接收用戶提交的新的虛擬機(jī)請(qǐng)求，同時(shí)收集系統(tǒng)中每臺(tái)物理機(jī)上運(yùn)行的虛擬機(jī)的狀態(tài)信息，包括即將結(jié)束運(yùn)行的虛擬機(jī)信息；

S2：針對(duì)新的虛擬機(jī)請(qǐng)求和發(fā)生變化的虛擬機(jī)信息，虛擬機(jī)調(diào)度器采用裝箱算法進(jìn)行調(diào)整，得出新的虛擬機(jī)與物理機(jī)的對(duì)應(yīng)關(guān)系表；

S3：虛擬機(jī)調(diào)度器比較算法調(diào)度前后對(duì)應(yīng)關(guān)系表之間的差異，制定并發(fā)送遷移指令給指定物理機(jī)，相關(guān)物理機(jī)根據(jù)指令完成虛擬機(jī)遷移。

作為優(yōu)選的，在步驟S1中，虛擬機(jī)調(diào)度器在指定的時(shí)間間隔T內(nèi)應(yīng)該收集的信息包括：用戶提交的新虛擬機(jī)請(qǐng)求序列、物理機(jī)負(fù)載信息和將發(fā)生變化的虛擬機(jī)及其宿主服務(wù)器信息。

作為優(yōu)選的，在步驟S2中虛擬機(jī)調(diào)度器結(jié)合虛擬機(jī)請(qǐng)求序列信息和負(fù)載信息發(fā)生變化的虛擬機(jī)及其宿主服務(wù)器信息，調(diào)用裝箱算法得到新的虛擬機(jī)與物理機(jī)對(duì)應(yīng)關(guān)系表。

作為優(yōu)選的，物理機(jī)為同構(gòu)服務(wù)器，如果物理機(jī)為異構(gòu)服務(wù)器，則可以將物理機(jī)分為多個(gè)部分處理，每一部分物理機(jī)都為同構(gòu)服務(wù)器。

作為優(yōu)選的，所采用的裝箱算法為在線批裝箱算法。與其他在線裝箱算法相比，不同之處在于，在線批裝箱算法處理的是物品是一批批到達(dá)，而不是一個(gè)個(gè)到達(dá)的。換句話說(shuō)，在制定調(diào)度策略時(shí)，我們除了知道已運(yùn)行在物理機(jī)上的虛擬機(jī)負(fù)載信息外，另外還知道即將進(jìn)行分配的一組虛擬機(jī)請(qǐng)求序列。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：