[發明專利]基于雙速率和工作休眠的虛擬機調度系統及方法有效
| 申請號： | 201710957131.2 | 申請日： | 2017-10-16 |
| 公開（公告）號： | CN107729070B | 公開（公告）日： | 2020-11-06 |
| 發明（設計）人： | 金順福;郝閃閃;郄修塵;郝丹丹 | 申請（專利權）人： | 燕山大學 |
| 主分類號： | G06F9/4401 | 分類號： | G06F9/4401;G06F9/455;G06F9/50 |
| 代理公司： | 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙) 13116 | 代理人： | 續京沙 |
| 地址： | 066004 河北省*** | 國省代碼： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 速率 工作 休眠 虛擬機 調度 系統 方法 | ||
1.一種基于雙速率和工作休眠的虛擬機調度系統，其特征在于：該系統具體包括如下功能模塊：
控制服務器：云計算中心服務器中有一臺控制服務器，其余為計算服務器，控制服務器上運行虛擬機調度器和超時定時器，虛擬機調度器負責和計算服務器及超時定時器進行實時通信，超時定時器用于設置備用模塊服務器中虛擬機的隨機休眠時間并與虛擬機調度器通信；
虛擬機調度器：虛擬機調度器接收來自計算服務器的監控數據，并負責向計算機服務器和超時定時器發送指令，控制主模塊服務器中的虛擬機處于高速運行狀態或低速運行狀態，控制備用模塊服務器中的虛擬機處于高速運行狀態或工作休眠狀態；
超時定時器：超時定時器負責控制備用模塊服務器中虛擬機的工作休眠時間，當系統負載較小時，備用模塊服務器中虛擬機開始進行工作休眠，具體工作休眠時間由超時定時器隨機生成的時間決定；
計算服務器：計算服務器分為兩個模塊服務器：主模塊服務器和備用模塊服務器，在每臺計算服務器上運行負載監控系統，用于實時搜集各虛擬機的負載并將其發送到虛擬機調度器，以及接收并執行虛擬機調度器發來的指令；
主模塊服務器：主模塊服務器中的虛擬機時刻保持開啟狀態，其運行速度取決于當前的系統負載情況，當系統負載較小時處于低速運行狀態，當系統負載較大時處于高速運行狀態；
備用模塊服務器：備用模塊服務器中的虛擬機可能處于工作休眠狀態或高速運行狀態，由工作休眠超時定時器和當前的系統負載情況共同決定，當系統負載較小時處于工作休眠狀態，當系統負載較大時處于高速運行狀態；
基于雙速率和工作休眠的虛擬機調度系統的計算服務器共有三種狀態：
狀態I：主模塊服務器中虛擬機低速運行且備用模塊服務器中虛擬機工作休眠；
狀態II：主模塊服務器中虛擬機高速運行且備用模塊服務器中虛擬機工作休眠；
狀態III：主模塊服務器中虛擬機和備用模塊服務器中虛擬機均高速運行；
三種狀態相互轉移過程如下：
系統處于狀態I時，當主模塊服務器中忙碌虛擬機的數量大于等于閾值θ1時，系統從狀態I轉移到狀態II，備用模塊服務器中虛擬機工作休眠結束后根據超時定時器隨機生成的時間繼續工作休眠；
計算服務器處于狀態II時，當主模塊服務器中忙碌虛擬機的數量低于閾值θ2時，系統從狀態II轉移到狀態I，備用模塊服務器中虛擬機工作休眠結束后根據超時定時器隨機生成的時間繼續工作休眠；當本次工作休眠結束后，如果系統緩存中排隊的請求數大于閾值θ3，系統從狀態II轉移到狀態III；
計算服務器處于狀態III時，當主模塊服務器中空閑虛擬機的數量大于等于備用模塊服務器中忙碌虛擬機的數量時，備用模塊服務器中未結束服務的用戶請求立即遷移到主模塊服務器中空閑的虛擬機中，系統從狀態III轉移到狀態II；
當系統負載較小時，令主模塊服務器中所有的虛擬機低速運行以降低系統的奢侈能耗，令備用模塊服務器中的虛擬機同時進入隨機長度的工作休眠以降低系統的空閑能耗；
當系統負載較重時，為了保證系統的響應性能，不僅主模塊服務器中的虛擬機以高速運行，備用模塊服務器中的虛擬機在本次工作休眠結束后也恢復至高速運行狀態。
2.一種基于雙速率和工作休眠的虛擬機調度方法，其特征在于：該方法包括如下內容：
基于雙速率和工作休眠的虛擬機調度系統的計算服務器共有三種狀態：
狀態I：主模塊服務器中虛擬機低速運行且備用模塊服務器中虛擬機工作休眠；
狀態II：主模塊服務器中虛擬機高速運行且備用模塊服務器中虛擬機工作休眠；
狀態III：主模塊服務器中虛擬機和備用模塊服務器中虛擬機均高速運行；
在所述方法中三種狀態相互轉移過程如下：
系統處于狀態I時，當主模塊服務器中忙碌虛擬機的數量大于等于閾值θ1時，系統從狀態I轉移到狀態II，備用模塊服務器中虛擬機工作休眠結束后根據超時定時器隨機生成的時間繼續工作休眠；
計算服務器處于狀態II時，當主模塊服務器中忙碌虛擬機的數量低于閾值θ2時，系統從狀態II轉移到狀態I，備用模塊服務器中虛擬機工作休眠結束后根據超時定時器隨機生成的時間繼續工作休眠；當本次工作休眠結束后，如果系統緩存中排隊的請求數大于閾值θ3，系統從狀態II轉移到狀態III；
計算服務器處于狀態III時，當主模塊服務器中空閑虛擬機的數量大于等于備用模塊服務器中忙碌虛擬機的數量時，備用模塊服務器中未結束服務的用戶請求立即遷移到主模塊服務器中空閑的虛擬機中，系統從狀態III轉移到狀態II；
當系統負載較小時，令主模塊服務器中所有的虛擬機低速運行以降低系統的奢侈能耗，令備用模塊服務器中的虛擬機同時進入隨機長度的工作休眠以降低系統的空閑能耗；
當系統負載較重時，為了保證系統的響應性能，不僅主模塊服務器中的虛擬機以高速運行，備用模塊服務器中的虛擬機在本次工作休眠結束后也恢復至高速運行狀態。
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