CN102333088B - 服务器资源管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种服务器资源管理系统，包括用户统一访问模块、用户管理模块，虚拟机特性分析模块、虚拟机位置决策模块以及多个监控执行模块，监控执行模块与用户管理模块和虚拟机特性分析模块通信；用户统一访问模块用于显示虚拟机工作环境所能提供的资源服务，接收用户的服务访问请求，对服务访问请求进行预处理，并将其传递到用户管理模块；用户管理模块用于接收服务访问请求，并将服务访问请求传递到虚拟机特性分析模块；监控执行模块用于监控虚拟机工作环境的信息，并将虚拟机工作环境的信息传递到虚拟机特性分析模块；虚拟机特性分析模块用于接收来自用户管理模块的服务访问请求，以及来自监控执行模块的虚拟机工作环境的信息。

Description

服务器资源管理系统
技术领域
本发明涉及计算系统虚拟化技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于虚拟化技术的服务器资源管理系统。
背景技术
现有的基于虚拟化技术的服务器资源管理调度系统是将虚拟机工作环境(包括可承载应用的虚拟机以及对虚拟机进行管控的虚拟机管理器)作为物理服务器上的运行实体，利用虚拟机的空间特征(特征包括其占用的CPU数、内存大小等)，依据虚拟机资源使用量，尽量将虚拟机运行于有限的物理服务器上，通过减少实际运行的物理服务器数量来提高资源利用率，并降低系统能耗。通过深入研究我们发现，虚拟机它不仅具有空间特征，同时它还具有一定的时间特征，即虚拟机的状态会随着时间推移发生有规律的变化，将这种随时间变化的特征定义为虚拟机的生命周期。现有的基于虚拟化的服务器资源管理系统更多是依据虚拟机的空间特性进行资源的管理调度，这必然会带来一定的弊端。例如被迁移的虚拟机处于其生命周期的末端(用户预留虚拟机的使用时间段即将结束)，或者生命周期非常短暂(虚拟机上运行着一个短暂的并行子任务，子任务结束时虚拟机销毁)那么将其作为迁移对象会造成虚拟机重分布效果的失效，即迁移即将销毁的虚拟机不仅达不到减少物理服务器数量的效果，反而会带来额外的CPU、内存、网络等开销，甚至出现严重的“系统震荡”现象。造成上述失效的根本原因在于，现有的服务器资源调度系统没有考虑虚拟机的时间特征即虚拟机的生命周期。
发明内容
本发明的目的在于提供一种服务器资源管理系统。该系统能够有效避免虚拟机重分布效果失效造成的系统额外开销，从而优化现有的资源调度方式，提高了服务器资源利用率。
本发明提供了一种服务器资源管理系统，包括用户统一访问模块、用户管理模块、虚拟机特性分析模块、虚拟机位置决策模块以及多个监控执行模块，监控执行模块与用户管理模块和虚拟机特性分析模块通信；用户统一访问模块用于显示虚拟机工作环境所能提供的资源服务，接收用户的服务访问请求，对服务访问请求进行预处理，并将其传递到用户管理模块；用户管理模块用于接收服务访问请求，并将服务访问请求传递到虚拟机特性分析模块；监控执行模块用于监控虚拟机工作环境的信息，并将虚拟机工作环境的信息传递到虚拟机特性分析模块；虚拟机特性分析模块用于接收来自用户管理模块的服务访问请求，以及来自监控执行模块的虚拟机工作环境的信息，根据服务访问请求和虚拟机工作环境的信息来判断虚拟机的当前状态和状态的转化趋势，并将当前状态和转化趋势传递到虚拟机位置决策模块；虚拟机位置决策模块用于根据当前状态和状态的转化趋势生成虚拟机分布信息，并将虚拟机分布信息传递到监控执行模块。
用户统一访问模块包括用户管理访问子模块和用户信息服务子模块，用户管理访问子模块用于提供用户注册、登陆和认证界面，接收新用户的注册、登陆和认证请求，并将其传递到用户管理模块，信息服务访问子模块用于提供资源服务的注册和查询界面，接收用户的注册和查询请求，并将其传递到用户管理模块。
用户管理模块包括用户注册子模块、用户登陆认证子模块和用户数据库，用户注册子模块用于接收并处理新用户的注册请求，并将注册请求中新用户的相关信息保存在用户数据库中，用户登陆认证子模块用于接收用户的登陆和认证请求，通过与用户数据库进行交互对用户的身份进行认证，用户数据库用于存储用户的相关信息，并将相关信息中用户历史信息和本次预约时间信息传递到虚拟机特性分析模块和虚拟机位置决策模块。
虚拟机特性分析模块根据虚拟机的当前状态以及用户历史信息计算虚拟机闲置系数，并根据虚拟机闲置系数预测状态的转化趋势。
监控执行模块还用于根据虚拟机分布信息迁移虚拟机。
本发明的优点包括：
(1)本发明利用定量计算的方式来描绘虚拟机的闲置程度，使管理员按照用户需求灵活地处理各种不同用途的虚拟机。
(2)将虚拟机生命周期特性应用于服务器资源的管理调度系统中，提出了基于虚拟机生命周期的服务器资源管理方法，在虚拟机放置、迁移等策略中引入虚拟机状态特征作为决策依据，提高了服务器资源管理的效率，降低了资源调度的系统开销。
(3)整个资源管理调度过程涉及到各模块之间的通信、底层虚拟机平台的种类等，这些对管理员来说是完全透明的，不需要参与其中。
附图说明
图1是本发明服务器资源管理系统的示意框图。
图2是本发明服务器资源管理系统的细化框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明的服务器资源管理系统包括用户统一访问模块1、用户管理模块2，虚拟机特性分析模块3、虚拟机位置决策模块4以及多个监控执行模块5。
监控执行模块5与用户管理模块2和虚拟机特性分析模块3通信。
用户统一访问模块1用于显示虚拟机工作环境所能提供的资源服务，接收用户的服务访问请求，对服务访问请求进行预处理，并将其传递到用户管理模块2。
用户管理模块2用于接收服务访问请求，并将服务访问请求传递到虚拟机特性分析模块3。
监控执行模块5用于监控虚拟机工作环境的信息，并将虚拟机工作环境的信息传递到虚拟机特性分析模块3。
虚拟机特性分析模块3用于接收来自用户管理模块2的服务访问请求，以及来自监控执行模块5的虚拟机工作环境的信息，根据服务访问请求和虚拟机工作环境的信息来判断虚拟机的当前状态和状态的转化趋势，并将当前状态和转化趋势传递到虚拟机位置决策模块4。具体地说，虚拟机特性分析模块3根据虚拟机的当前状态以及用户历史信息计算虚拟机闲置系数，并根据虚拟机闲置系数预测状态的转化趋势。
虚拟机位置决策模块4用于根据当前状态和状态的转化趋势生成虚拟机分布信息，并将虚拟机分布信息传递到监控执行模块5。虚拟机分布信息指示迁移状态的转化可能性最小的虚拟机。
虚拟机位置决策模块4主要以虚拟机特性分析模块3的结论作为基础，并能很好的与系统原有的以虚拟机的空间特性为依据服务器资源调度方式融合，在充分发挥原有调度方式的同时，更为精确和细化的调度相对紧张的某些计算资源，并能够通过在不影响用户的情况下，合理暂停闲置虚拟机的方式，充分的释放闲置的资源，使资源利用率大大提高。
监控执行模块5还用于根据虚拟机分布信息迁移虚拟机。
如图2所示，用户统一访问模块1包括用户管理访问子模块11和用户信息服务子模块12。
用户管理访问子模块11用于提供用户注册、登陆和认证界面，接收新用户的注册、登陆和认证请求，并将其传递到用户管理模块2。
信息服务访问子模块12用于提供资源服务的注册和查询界面，接收用户的资源服务的注册和查询请求，并将其传递到用户管理模块2。
用户管理模块2包括用户注册子模块21、用户登陆认证子模块22和用户数据库23。
用户注册子模块21用于接收并处理新用户的注册请求，并将注册请求中新用户的相关信息保存在用户数据库23中。
用户登陆认证子模块22用于接收用户的登陆和认证请求和用户的资源服务的注册和查询请求，通过与用户数据库23进行交互对用户的身份进行认证。
用户数据库23用于存储用户的相关信息，并将相关信息中用户历史信息和本次预约时间信息传递到虚拟机特性分析模块3和虚拟机位置决策模块4。
本发明的工作原理如下：
首先用户统一访问模块1接收用户的服务访问请求，并将其传递到用户管理模块2。模块2中用户注册子模块21接收并处理由用户管理访问子模块11提供的新用户的注册请求，并将注册请求中新用户的相关信息保存在用户数据库23中；用户登陆认证子模块22接收由用户管理访问子模块11提供的用户的登陆和认证请求，通过与用户数据库23进行交互，对用户的身份进行认证。与此同时用户登陆认证子模块22接收由信息服务访问子模块12提供的用户的资源服务的注册和查询请求，通过与用户数据库23进行交互，对用户的资源申请或使用情况进行查询；用户数据库23用于存储用户的相关信息，并将相关信息中用户历史信息和本次预约时间信息传递到虚拟机特性分析模块3和虚拟机位置决策模块4。监控执行模块5监控虚拟机的各类资源使用情况(包括其占用的CPU数、CPU利用率、内存大小等)并将其传递到虚拟机特性分析模块3。虚拟机特性分析模块3分析和判定各个虚拟机的当前状态及状态转化趋势。采用定量计算虚拟机闲置系数来形象具体的表达虚拟机状态转化的过程。闲置系数由虚拟机已闲置时间，虚拟机的剩余预约时间，和虚拟机用户的历史信息等多方面决定。虚拟机闲置系数描述了虚拟机当前状态和状态转化趋势在整个虚拟机生命周期过程中的转化规律。虚拟机位置决策模块4接收到由虚拟机特性分析模块3产生的虚拟机当前状态和状态转化趋势信息，生成全新的虚拟机分布信息，并将虚拟机分布信息传递到所述监控执行模块5进行操作执行，同步更新用户数据库23中关于用户资源使用信息。

Claims (5)

1.一种服务器资源管理系统，包括用户统一访问模块、用户管理模块、虚拟机特性分析模块、虚拟机位置决策模块以及多个监控执行模块，其特征在于：
所述监控执行模块与所述用户管理模块和所述虚拟机特性分析模块通信；
所述用户统一访问模块用于显示虚拟机工作环境所能提供的资源服务，接收用户的服务访问请求，对所述服务访问请求进行预处理，并将其传递到所述用户管理模块；
所述用户管理模块用于接收所述服务访问请求，并将所述服务访问请求传递到所述虚拟机特性分析模块；
所述监控执行模块用于监控所述虚拟机工作环境的信息，并将所述虚拟机工作环境的信息传递到所述虚拟机特性分析模块；
所述虚拟机特性分析模块用于接收来自所述用户管理模块的所述服务访问请求，以及来自所述监控执行模块的所述虚拟机工作环境的信息，根据所述服务访问请求和所述虚拟机工作环境的信息来判断虚拟机的当前状态和状态的转化趋势，并将所述当前状态和转化趋势传递到所述虚拟机位置决策模块，其中采用定量计算虚拟机闲置系数来表达虚拟机状态转化的过程，闲置系数由虚拟机已闲置时间，虚拟机的剩余预约时间，和虚拟机用户的历史信息决定，虚拟机闲置系数描述了虚拟机当前状态和状态转化趋势在整个虚拟机生命周期过程中的转化规律；
所述虚拟机位置决策模块用于根据所述当前状态和状态的转化趋势生成虚拟机分布信息，并将所述虚拟机分布信息传递到所述监控执行模块。
2.根据权利要求1所述的服务器资源管理系统，其特征在于：
所述用户统一访问模块包括用户管理访问子模块和用户信息服务子模块；
所述用户管理访问子模块用于提供用户注册、登陆和认证界面，接收新用户的注册、登陆和认证请求，并将其传递到所述用户管理模块；
所述信息服务访问子模块用于提供所述资源服务的注册和查询界面，接收新用户的注册和查询请求，并将其传递到所述用户管理模块。
3.根据权利要求2所述的服务器资源管理系统，其特征在于：
所述用户管理模块包括用户注册子模块、用户登陆认证子模块和用户数据库；
用户注册子模块用于接收并处理所述新用户的注册请求，并将所述注册请求中所述新用户的相关信息保存在所述用户数据库中；
用户登陆认证子模块用于接收用户的登陆和认证请求，通过与所述用户数据库进行交互对用户的身份进行认证；
所述用户数据库用于存储用户的相关信息，并将所述相关信息中用户历史信息和本次预约时间信息传递到所述虚拟机特性分析模块和所述虚拟机位置决策模块。
4.根据权利要求3所述的服务器资源管理系统，其特征在于：所述虚拟机特性分析模块根据所述虚拟机的当前状态以及所述用户历史信息计算虚拟机闲置系数，并根据所述虚拟机闲置系数预测所述状态的转化趋势。
5.根据权利要求1所述的服务器资源管理系统，其特征在于：所述监控执行模块还用于根据所述虚拟机分布信息迁移所述虚拟机。
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