[發明專利]一種云計算環境中虛擬機啟動加速方法及系統

在審

• 申請號: 201811010764.3
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN110874248A
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 王洋
• 申請（專利權）人: 上海儀電（集團）有限公司中央研究院
• 主分類號: G06F9/445
• 分類號: G06F9/445;G06F9/455
• 代理公司: 上海容慧專利代理事務所(普通合伙) 31287
• 代理人: 于曉菁

一種云計算環境中虛擬機啟動加速方法及系統，其系統包括虛擬機、負載均衡器、監控模塊、預測模塊、調度模塊以及預加載模塊。本發明的有益效果為：設置模塊對虛擬機群歷史的負載數據進行分析，推算出該虛擬機集群中的最佳節點個數，根據虛擬機集群中的節點類型，選擇所需要的虛擬機鏡像，提前一個時間片啟動所需個數的虛擬機，在到達該時間點需要使用這些虛擬機時，在線完成所有虛擬機的配置擴充以達到真實使用的需要，這個過程可以秒級完成，相比較于虛擬機的開機和服務加載過程，大大的縮短了時間，優化了虛擬機啟動過程，在盡可能少的資源消耗情況下，提供盡可能快速穩定可靠的虛擬機集群服務。

技術領域

本發明涉及云計算領域，尤其涉及一種云計算環境中虛擬機啟動加速方法及系統。

背景技術

云計算平臺作為一種基礎服務平臺，以虛擬機的形式為用戶提供計算存儲和網絡資源。隨著云計算平臺服務的升級和優化，在真實的用戶應用場景中，云平臺往往需要以資源池的形式給用戶提供虛擬機集群服務，比如一個數據庫集群，中間件緩存集群，或者無狀態服務集群等，通過負載均衡器統一提供對外接口服務。在這樣的虛擬機集群中，可以根據當前集群的健康狀況以及負載情況，動態的增加或者減少虛擬機，從而可以在盡可能少的資源消耗情況下，提供盡可能快速穩定可靠的虛擬機集群。

虛擬機集群動態增加節點的需求催生了對虛擬機啟動過程優化的需要。在現有的虛擬機啟動過程中，大部分環境都省去了耗時很長的虛擬機鏡像拷貝的環節，在虛擬機啟動請求發起之后，只需要完成為虛擬機配置網絡、初始化配置信息、操作系統開機啟動、加載虛擬機內的服務等這些步驟。這些過程需要耗時十幾秒到幾分鐘不等，主要取決于所選虛擬機的操作系統類型以及虛擬機內需要加載的服務類型。

在虛擬機集群應用場景中，需要根據集群負載的動態來增加節點，這些節點往往需要開機啟動之后加載各項服務以對外響應，如果虛擬機啟動速度過慢，就會降低用戶體驗。

因此，針對以上缺陷，需要對現有技術進行有效創新。

發明內容

本發明的目的是在云計算虛擬機集群應用場景中，優化虛擬機啟動過程，在盡可能少的資源消耗情況下，提供盡可能快速穩定可靠的虛擬機集群服務。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種云計算環境中虛擬機啟動加速方法，所述云計算環境中提供虛擬機集群服務，其中每個虛擬機集群包括多個虛擬機和一個負載均衡器，同一虛擬機集群中的多個虛擬機使用同一個虛擬機鏡像，具有相同的配置參數，并通過所述負載均衡器對外提供服務，包括以下步驟，

S1：定時記錄虛擬機集群中所有虛擬機的總負載值P(t，m)，其中t為時間點，m為虛擬機集群類型；

S2：根據虛擬機集群中所有虛擬機的總負載值P(t，m)，預測該虛擬機集群下一個時間點的負載值P(t+1，m)；

S3：根據下一個時間點的負載值P(t+1，m)，推算出最佳節點個數N(t+1，m)；

S4：根據最佳節點個數N(t+1，m)，執行預加載過程；

相應的，在步驟S1中，每5分鐘記錄一次虛擬機集群中所有虛擬機的總負載值；

相應的，在步驟S2中，根據歷史記錄的負載值[P(t-n，m)，P(t-n-1，m)，…，P(t-1，m)，P(t，m)]來預測下一個時間點的負載值P(t+1，m)，其中，

P(t+1，m)＝δ0*P(t，m)+δ1*P(t-1，m)+...+δn*P(t-n，m)，n為整數，代表提前的時間點的個數，δn為不同時間片的負載值權重，

相應的，提前的時間點個數n以及不同時間片的負載值權重δn是基于上一條所述模型，根據歷史負載數據推算獲得；