[發明專利]數據中心網絡的多租戶共享方法、系統及存儲介質

有效

• 申請號: 202011123533.0
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN111970383B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 陳洪輝;李妍;曹天若;曹曉豐;陳濤;蔡飛
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/24;G06F9/455
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 曾志鵬

1.一種數據中心網絡的多租戶共享方法，其特征在于，包括：

執行應用程序放置算法，以多個租戶中的第個租戶的計算和存儲資源需求量以及帶寬需求量作為輸入，以獲得所述數據中心網絡中的瓶頸鏈路帶寬需求量的最小值為優化目標，輸出位置放置量，使得根據所述位置放置量將所述第個租戶的各個應用程序放置在候選物理機中的相應候選虛擬機后，瓶頸鏈路帶寬需量的值最小，并輸出最小值的所述瓶頸鏈路帶寬需量，

執行帶寬分配算法，以將最小的所述瓶頸鏈路帶寬需量、所述位置放置量和所述帶寬需求量作為輸入，輸出各個所述第個租戶的保證帶寬分配量和實際帶寬分配量，

其中，在所述帶寬分配算法的第一執行階段，根據最小的所述瓶頸鏈路帶寬需量計算獲得所述數據中心網絡的最大進度，并根據所述最大進度和所述帶寬需求量計算獲得所述保證帶寬分配量，所述數據中心網絡的進度為所述第個租戶的應用程序在所述數據中心網絡的所有鏈路上經需求標準化后的最小帶寬分配量，

在所述帶寬分配算法的第二執行階段，根據所述保證帶寬分配量計算所述候選物理機在進行保證帶寬分配后的剩余帶寬，并將所述剩余帶寬按最大最小公平性分配給各個租戶，以獲得所述實際帶寬分配量；

在執行所述應用程序放置算法和執行所述帶寬分配算法之前，還包括構建所述應用程序放置算法對應的放置模型，所述放置模型的建模步驟包括：

構建所述第K個租戶的各個應用程序的計算和存儲資源需求量、帶寬需求量，以及定義所述候選物理機的網絡資源容量量以及所述候選虛擬機的計算和存儲資源容量量，

構建所述位置放置量的放置函數，以根據所述放置函數獲得所述位置放置量，

確定所述放置函數的優化目標為根據所述位置放置量放置所述第K個租戶的各個應用程序后獲得的所述瓶頸鏈路帶寬需求量的值最小，

將所述放置模型的約束條件設置為：所述應用程序必須放置且唯一放置在一臺所述候選虛擬機上，且所述第K個租戶的應用程序只能放置在所述第K個租戶租賃的虛擬機上，所述候選虛擬機上的累積計算和存儲資源使用量不能超過所述候選虛擬機的計算和存儲資源容量；

所述放置模型的模型公式組中的公式包括：

其中，為所述候選虛擬機的編號，所述為所述候選物理機的編號，為所述瓶頸鏈路帶寬需求量，分別為所述第個租戶的第個應用程序對應的計算和存儲資源需求量，分別為第個租戶在編號為的候選物理機上的上行帶寬需求量和下行帶寬需求量，分別為編號為的候選物理機上的上行帶寬需求量和下行帶寬需求量，為位置放置量，用于所述第個租戶的第個應用程序是否放置在編號為的所述候選虛擬機上，若是，否則否則，為第個租戶所租的虛擬機的集合，為的放置向量集合。

2.根據權利要求1所述的多租戶共享方法，其特征在于：在所述數據中心網絡的多租戶共享系統執行所述應用程序放置算法和執行所述帶寬分配算法之前，還包括：

初始化所述多租戶共享系統中的各個所述租戶的計算和存儲資源需求量、帶寬需求量，

監控并獲取當前所述多租戶共享系統中的各個虛擬機的可用計算和存儲資源容量以及網絡資源資源容量，

將各個所述物理機按照其可用計算和存儲資源容量以及網絡資源資源容量的大小進行從大到小的倒敘排序，

選擇排列靠前的個所述物理機作為所述候選物理機，

選取所述候選物理機上所有屬于所述第個租戶的虛擬機作為所述候選虛擬機。

3.根據權利要求1所述的多租戶共享方法，其特征在于，在執行所述應用程序放置算法和執行所述帶寬分配算法之前，還包括構建執行所述帶寬分配算法對應的分配模型，

所述分配模型包括保證帶寬分配模型和最大最小公平性帶寬分配模型，所述保證帶寬分配模型用于構建所述保證帶寬量和所述最大進度以及所述帶寬需求量之間的關系，以獲得所述保證帶寬分配量，

所述最大最小公平性帶寬分配模型用于確定所述剩余帶寬的分配策略，以獲得所述實際帶寬分配量，且使得所述實際帶寬分配量不小于所述最大進度。