CN102447609B - 一种虚拟化资源系统中虚拟节点的部署方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种虚拟化资源系统中的虚拟节点的部署方法及装置，用以解决现有技术中虚拟节点部署策略不够完善，造成的资源冲突及数据的不安全问题。该方法当接收到初始部署指令时，根据该初始部署指令采用图顶点着色方法将每个虚拟节点作为简单子图的顶点，将每条边作为该边的两个顶点对应的虚拟节点之间的互斥关系，确定每个虚拟节点的颜色，相同颜色的虚拟节点不存在互斥关系，在同一物理节点上部署相同颜色的虚拟节点。由于在本发明中在进行虚拟节点的部署时考虑了虚拟节点之间的互斥关系，因此可以保证部署在相同的物理节点上的虚拟节点之间不存在互斥关系，避免存在互斥关系的虚拟节点之间的资源竞争及备份失效引起的问题。

Description

一种虚拟化资源系统中虚拟节点的部署方法及装置

技术领域

本发明涉及虚拟化资源调度技术领域，尤其涉及一种虚拟化资源系统中虚拟节点的部署方法及装置。

背景技术

云计算对大规模数据中心的现有虚拟化基础设施管理提供了可能，现有的虚拟化基础设施管理系统，例如Platform VM Orchestrator、VMware vSphere和Ovirt系统等，在进行虚拟节点的部署时都只支持静态的贪心算法(first fit)或静态的轮转策略(round robin)等少量静态配置的节点部署策略，缺乏对包含若干虚拟节点的虚拟节点集合的特定资源调度，节点部署和配置策略的支持。

目前，在云计算应用中使用的虚拟节点部署策略可以划分为负载均衡类和资源压缩类。其中负载均衡是基于平均化物理节点负载压力的策略，资源压缩是基于最小化使用的物理节点数量的策略。

现有的虚拟节点部署策略只从物理资源池的效率和公平需求进行决策。但上述虚拟节点的部署策略会导致资源的冲突及数据的不安全。

例如，在web服务系统中通常包括若干个请求处理节点、一个数据库服务节点和一个系统管理节点。不同类型的节点对资源、可靠性和安全性的需求都不同，因此当请求处理节点与可靠性和连续性要求比较高的数据库节点和系统管理节点位于同一个物理节点时，当该物理节点发生物理失效时数据库节点和系统管理节点的可靠性和连续性将会受到影响。

另外，对于分布式计算任务通常包含若干个计算子任务，其中可并发执行的子任务被分配到相同的物理节点上时，由于该子任务为并发执行的，因此在使用该物理节点的CPU、内存和输出/输出物理资源时，将会造成资源的竞争，实际执行效率串行化，无法充分发挥分布式性能的优势。并且，对于在同一时刻达到业务需求高峰的多个虚拟节点如果被部署在同一物理节点上，也可能会造成资源的竞争。

同样在chord等基于分布式哈希表(Distributed Hash Table，DHT)的结构化对等网络(Peer-to-Peer，P2P)系统中，节点(peer)之间存在着事先约定的后继备份关系。以chord为例，peer之间的前驱后继关系形成一个环形结构，环上第i+1个节点自动成为第i个节点退出系统时的数据和服务备份节点。同样当第i个节点加入网络后，其自动从后继节点第i+1个节点中分担数据和服务负载。因此当某一节点与其后继节点部署在同一物理节点上时，当该物理节点出现故障时，各个节点之间的冗余备份将失去意义。

因此在现有技术中虚拟节点部署策略不够完善，造成了资源的冲突及数据的不安全。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种虚拟化资源中的虚拟节点的部署方法及装置，用以解决现有技术中虚拟节点部署策略不够完善，造成的资源冲突及数据的不安全问题。

本发明实施例提供的一种虚拟化资源系统中的虚拟节点的部署方法，包括：

接收初始部署指令；

根据所述部署指令中携带的虚拟节点的信息，及存在互斥关系的虚拟节点的信息，映射待着色的简单子图，其中该简单子图中每个顶点对应一个虚拟节点，每条边表示该边两端的顶点对应的虚拟节点之间存在互斥关系；

确定简单子图的色数为每个顶点着色，其中每种待着色的颜色代表一个不存在互斥关系的最大的虚拟节点集合；

根据着色后的每个顶点确定虚拟节点的颜色，在每个物理节点上部署虚拟节点，其中，同一物理节点上部署的虚拟节点的颜色相同。

本发明实施例提供的一种虚拟化资源系统中的虚拟节点的部署装置，包括：

接收模块，用于接收初始部署指令；

映射模块，用于根据所述部署指令中携带的虚拟节点的信息，及存在互斥关系的虚拟节点的信息，映射待着色的简单子图，其中该简单子图中每个顶点对应一个虚拟节点，每条边表示该边两端的顶点对应的虚拟节点之间存在互斥关系；

着色模块，用于确定简单子图的色数为每个顶点着色，其中每种待着色的颜色代表一个不存在互斥关系的最大的虚拟节点集合；

部署模块，用于根据着色后的每个顶点确定虚拟节点的颜色，在每个物理节点上部署虚拟节点，其中，同一物理节点上部署的虚拟节点的颜色相同。

本发明实施例提供了一种虚拟化资源系统中的虚拟节点的部署方法及装置，该方法中当接收到初始部署指令时，根据该初始部署指令采用图顶点着色方法将每个虚拟节点作为简单子图的顶点，将每条边作为该边的两个顶点对应的虚拟节点之间的互斥关系，确定每个虚拟节点的颜色，其中相同颜色的虚拟节点不存在互斥关系，同一物理节点上部署的虚拟节点的颜色相同。由于在本发明实施例中在进行虚拟节点的部署时考虑了虚拟节点之间的互斥关系，因此可以保证部署在相同的物理节点上的虚拟节点之间不存在互斥关系，从而可以避免存在互斥关系的虚拟节点之间的资源竞争及备份失效引起的安全性问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的在新业务系统虚拟节点的初始部署中，虚拟化资源系统中虚拟节点的部署过程；

图2为本发明实施例提供的在对已有业务系统虚拟节点的动态调整中，虚拟化资源系统中虚拟节点的部署过程；

图3为本发明实施例提供的采用图顶点着色的方法，对虚拟化资源系统中虚拟节点的具体部署过程；

图4为本发明实施例提供的一种虚拟化资源系统中的虚拟节点的部署装置结构示意图。

具体实施方式

在本发明实施例中为了提高物理节点中资源的利用效率，提高数据的安全性，提供了一种虚拟化资源系统中的虚拟节点的部署方法，该虚拟节点的部署方法基于分布式业务网络(Distributed Service Network，DSN)中平台资源融合架构。DSN平台资源融合架构位于核心功能层之下的基础设施层。在该DSN平台资源融合架构中包括DSN核心功能节点管理系统、DSN虚拟资源管理系统和联合策略调度库。

该DSN平台资源融合架构中的DSN核心功能节点管理系统与核心功能层中的各个抽象的电信业务能力连接，其中核心功能层向上对各类电信应用软件提供调用接口，例如向以基于IP的语音通信(Voice over IP，VoIP)为代表的语音类业务提供调用接口，向以流媒体分发共享(Streaming)为代表的内容共享类业务提供调用接口等。核心功能层的抽象业务能力包括：DSN分布式交换网、智能媒体路由、内容交换网等。在核心功能层中采用P2P等分布式技术，将来自终端的大量用户请求分发给基础设施层，由基础设施层提供的虚拟节点提供服务。

基础设施层向业务层提供计算、存储、调度等抽象网络能力。基础设施层利用系统级虚拟化技术以虚拟节点方式实现对物理节点资源的灵活划分，并进一步借助于无停机虚拟节点迁移、资源流动等技术，实现不同业务、不同虚拟节点、不同物理节点之间细粒度的资源动态调度决策与实施。

具体的，在基础设施层中DSN核心功能节点管理系统负责管理DSN功能节点的动态加入和退出，并根据应用层的特定策略，依据各个功能实体当前的负载，实施用户请求分流与调整，实现应用层的负载均衡与容灾机制。联合策略调度库中保存有在进行虚拟节点部署时所需的各种机制，其中包括：DSN核心功能层的负载均衡机制和物理资源调度机制，采用统一的策略库或者保持策略库的一致性，并且联合策略库可以根据自身保存的机制，采用图顶点着色方法确定对应的顶点着色方案。DSN虚拟资源管理系统通过可控的触发机制和执行机制在各个物理节点之间，或节点内实施联合策略调度库的资源调度决策。其中在每个物理节点上运行若干虚拟节点，每个虚拟节点运行某个系统的请求处理等逻辑功能软件。在本发明实施例中该联合策略调度库中还保存图顶点着色机制，以保证存在互斥关系的虚拟节点不被部署在同一物理节点上。

本发明实施例提供的虚拟化资源系统中虚拟节点的部署方法，应用在新业务系统虚拟节点的初始部署中，或已有业务系统虚拟节点的动态调整中。

虚拟资源系统中虚拟节点的部署方法用于完成VoIP、Streaming等P2P业务系统在DSN平台资源融合架构提供的统一物理节点资源池上进行虚拟节点部署时的资源调度策略。

图1为本发明实施例提供的在新业务系统虚拟节点的初始部署中，虚拟化资源系统中虚拟节点的部署过程，该过程包括以下步骤：

S101：接收用户发送的初始部署指令，其中该初始部署指令中携带虚拟节点的信息，及存在互斥关系的虚拟节点的信息；

具体包括：DSN核心功能节点管理系统接收用户发送的P2P业务系统的初始部署指令，其中该初始部署指令中携带虚拟节点的信息，及存在互斥关系的虚拟节点的信息。

S102：根据虚拟节点的信息，及存在互斥关系的虚拟节点的信息，映射待着色的简单子图，其中该简单子图中每个顶点对应一个虚拟节点，每条边表示该边两端的顶点对应的虚拟节点之间存在互斥关系。

S103：确定简单子图的色数，为每个顶点着色，其中每种待着色的颜色代表一个不存在互斥关系的最大的虚拟节点集合。

在采用图顶点着色方法确定每个虚拟节点的颜色之前，所述方法还包括：DSN核心功能节点管理系统查找物理资源池中各物理节点的可用资源信息。DSN核心功能节点管理系统将查询到的各物理节点的可用资源信息，及接收到的P2P业务系统的初始部署指令发送到联合策略调度库。

在本发明实施例中采用图顶点着色方法确定每个虚拟节点的颜色的为联合策略调度库，联合策略调度库根据自身保存的进行虚拟节点部署时所需的部署机制，采用图顶点着色方法，确定虚拟节点的部署方案。

S104：根据着色后的每个顶点确定虚拟节点的颜色，在每个物理节点上部署虚拟节点，其中同一物理节点上部署的虚拟节点的颜色相同。

在本发明实施例中当联合策略调度库确定了虚拟节点的部署方案后，即将哪些着色信息的虚拟节点部署在哪些物理节点上的信息，将确定的虚拟节点部署方案发送到DSN虚拟资源管理系统。DSN虚拟资源管理系统根据接收到的虚拟节点部署方案，向每台物理节点发起对应虚拟节点创建指令。物理节点根据该虚拟节点创建指令创建对应的业务虚拟机，即虚拟节点，其中每个物理节点上部署的虚拟节点之间不存在互斥关系，即每台物理节点上只部署一种颜色的虚拟节点，不同颜色的虚拟节点部署在不同的物理节点上。

在本发明实施例中为了便于DSN虚拟资源管理系统对虚拟节点和物理节点的管理，物理节点将自身创建的业务虚拟机的标识信息通过DSN虚拟资源管理系统返回DSN核心功能节点管理系统。当物理节点创建了相应的业务虚拟节点后，将自身可用资源信息通过DSN虚拟节点管理系统上报到DSN核心功能节点管理系统，DSN核心功能节点管理系统根据接收到的每个物理节点的可用资源信息，对每个物理节点的可用资源信息进行更新。

并且由于在后续的过程中还可能对用户的动态部署指令、迁移指令或动态伸缩指令进行处理，因此在本发明实施例中为了有效的保证存在互斥关系的虚拟节点不被部署在同一物理节点上，当确定了每个虚拟节点的着色信息后，根据每个虚拟节点的颜色保存每个虚拟节点的着色信息，并根据每个物理节点上部署的虚拟节点的颜色，保存每个物理节点的着色信息。

对已有业务系统虚拟节点的动态调整是针对特定时刻对已有业务虚拟节点动态部署的资源调度。对已有业务系统虚拟节点的动态调整是根据VoIP、Streaming等业务系统的资源需求的可预期的周期性变化，在特定时刻根据对虚拟业务节点实际占用资源的预期对在线物理资源池的规模进行动态伸缩，即在业务系统空闲时压缩虚拟节点的分配资源数量，并将其集中部署在少数物理节点上，同时关闭空闲的物理节点，当业务系统繁忙时进行相反处理。

图2为本发明实施例提供的在对已有业务系统虚拟节点的动态调整中，虚拟化资源系统中虚拟节点的部署过程，该过程包括以下步骤：

S201：接收用户发送的动态部署指令，其中该动态部署指令中携带虚拟节点的增减信息，及互斥关系的增量变化信息。

具体的：DSN核心功能节点管理系统接收用户发送的已有业务系统中虚拟节点的动态部署指令，该动态部署指令中携带虚拟节点的增减信息，及互斥关系的增量变化信息。

S202：根据该动态部署指令，及保存的每个虚拟节点的着色信息，采用图顶点着色方案，确定新增的虚拟节点的着色信息。

具体包括：DSN核心功能节点管理系统查找物理资源池中各物理节点的可用资源信息。DSN核心功能节点管理系统将获查询到的各物理节点的可用资源信息，及接收到的已有业务系统中虚拟节点的动态调整请求发送到联合策略调度库。联合策略调度库根据自身保存的进行虚拟节点部署时所需的部署机制，采用图顶点着色方法，确定新增虚拟节点的着色信息。

S203：根据保存的每个物理节点的着色信息，及该确定的新增的虚拟节点的着色信息，将该新增虚拟节点部署到与其着色信息相同的物理节点上。

具体包括：联合策略调度库根据确定的新增虚拟节点的着色信息，根据保存的每个物理节点的着色信息，及该确定的新增的虚拟节点的着色信息，确定新增虚拟节点的部署方案，将确定的新增虚拟节点的部署方案发送到DSN虚拟资源管理系统。DSN虚拟资源管理系统根据接收到的新增虚拟节点的部署方案，将该新增虚拟节点部署到与其着色信息相同的物理节点上。

由于在后续的过程中还可能对用户迁移指令或动态伸缩指令进行处理，因此在本发明实施例中为了有效的保证存在互斥关系的虚拟节点不被部署在同一物理节点上，当确定了每个虚拟节点的着色信息后，保存每个虚拟节点的着色信息，并根据每个物理节点上部署的虚拟节点的颜色，保存每个物理节点的着色信息。并且每个物理节点将重新部署后的自身的资源的使用情况信息，上报到DSN核心功能节点管理系统，以便于DSN核心功能节点管理系统对保存的该信息进行更新。

在本发明实施例中由于某些虚拟节点之间是存在互斥关系的，在联合策略调度库根据DSN核心功能节点管理系统发送的携带互斥关系的虚拟节点的部署指令(初始部署指令，动态部署指令)，确定虚拟节点的部署方案时，需要保证存在互斥关系的虚拟节点部署在不同的物理节点上，即在同一物理节点上只能部署不存在互斥关系的虚拟节点。

当用户向DSN平台资源融合架构发送进行虚拟节点的部署指令时，包括对已有业务系统虚拟节点的动态部署指令和P2P业务系统的初始部署指令，该部署指令中包含存在互斥关系的虚拟节点的信息，即承载哪些业务的虚拟节点之间是存在互斥关系的。因此当DSN平台资源融合架构接收到用户发送的虚拟节点的部署指令后，在确定相应的部署方案时，可以充分考虑该存在互斥关系的虚拟节点。当将虚拟节点部署在物理节点上时，可以保证存在互斥关系的虚拟节点位于不同的物理节点上，从而可以有效的保证数据的安全性，并可以减少资源使用上的冲突，提高物理节点资源的使用效率。

其中存在互斥关系的虚拟节点包括但不限于：对资源、可靠性和安全性要求不同的虚拟节点，例如请求处理节点、数据库服务器节点和系统管理节点；执行并发执行业务的虚拟节点，例如可能同时使用同一物理资源的业务对应的虚拟节点；存在备份关系的虚拟节点；可能在同一时刻达到业务需求高峰的虚拟节点等。

在本发明实施例中为了保证存在互斥关系的虚拟节点部署在不同的物理节点上，在具体实现时可以采用图顶点着色方法。其中图顶点着色方法中假设图G为一个没有自环的图，对图G的每个顶点着色，使得不存在两个相邻的顶点着相同的颜色，这种着色为图顶点着色中的图的正常着色。如图G的顶点可以用K种颜色正常着色，称G为K-可着色的。其中，当图G为K-可着色时，K的最小值称为图G的色数，记为χ(G)，当χ(G)＝K，则称G是K色的。

在本发明实施例中DSN平台资源融合架构在保证存在互斥关系的虚拟节点位于不同的物理节点上时，采用自适应的利用图顶点着色算法来将存在互斥关系的虚拟节点部署在不同的物理节点上时，根据接收到的虚拟节点的部署指令，将该部署指令中携带的虚拟节点的信息，及存在互斥关系的虚拟节点的信息映射为一个需要进行顶点着色的简单子图，其中每个顶点对应一个虚拟节点，每条边表示该边的两个顶点对应的虚拟节点之间的互斥关系，每种待着色的颜色表示一个不存在互斥关系的最大的虚拟节点的集合，即着相同颜色的虚拟节点之间不存在互斥关系。

为了保证简单子图中相邻两个顶点着不同的颜色，即每条边对应的两个顶点着不同的颜色，从而保证存在互斥关系的任意两个虚拟节点不被部署到同一物理节点上，进而避免备份失效带来的安全性问题和资源竞争的问题。

在本发明实施例中用户还可能迁移某些虚拟节点，当接收到用户发送的迁移指令时，其中该迁移指令中携带待迁移的虚拟节点的信息，根据该迁移指令及保存的当前每个物理节点的着色信息，及虚拟节点的着色信息，采用图顶点着色方法将所述待迁移的虚拟节点迁移到与其着色信息相同的物理节点上。

或者，在本发明实施例中用户还可能发送动态伸缩指令，当接收到用户发送的动态伸缩指令，其中该动态伸缩指令中携带虚拟节点的资源需求信息，根据该动态伸缩指令，及保存的当前每个物理节点的资源使用状态信息，采用图顶点着色方法确定进行迁移的虚拟节点的信息，及进行开关机操作的物理节点的信息，将进行迁移的虚拟节点迁移到与自身的着色信息相同的物理节点上，并对进行开关机操作的物理节点进行相应的开关机操作。

图3为本发明实施例提供的采用图顶点着色的方法，对虚拟化资源系统中虚拟节点的具体部署过程，该过程包括以下步骤：

S301：根据用户发送的虚拟节点部署指令中携带的虚拟节点的信息，及存在互斥关系的虚拟节点的信息，映射为一个需要进行顶点着色的简单子图，图G。

其中，该简单子图中每个顶点对应一个虚拟节点，每条边表示该边两端的虚拟节点之间存在互斥关系。

S302：确定该简单子图的色数χ(G)，其中每种待着色的颜色代表一个不存在互斥关系的最大的虚拟节点集合。

即仅考虑互斥关系限制时，部署期望数量的虚拟节点所需的“逻辑”物理节点的最少数量，其中在上述确定逻辑物理节点的最少数量时，是在不考虑资源限制时，以不存在互斥关系的虚拟节点可以部署在同一个物理节点上确定的。

S303：根据每个顶点的颜色，确定每个虚拟节点的颜色，在同一逻辑物理节点上部署相同颜色的虚拟节点。

在对虚拟节点进行部署时，不考虑逻辑物理节点的实际资源限制，假设逻辑物理节点的资源无限大，可以部署任意数量的相同颜色的虚拟节点。

S304：针对每个逻辑物理节点，根据实际物理节点的资源限制，依次对该逻辑物理节点进行拆分，拆分为包含多个独立的实际物理节点的集合。

其中，逻辑物理节点的拆分可以某种策略为指导，例如以负载均衡策略为指导或者以负载装箱策略为指导等。

S305：将该拆分后的逻辑物理节点上部署的虚拟节点，部署到该集合中的相应的每个实际物理节点上。

在本发明的上述实施例中以图顶点着色的方法保证存在互斥关系的虚拟节点部署在不同的物理节点上。在图顶点着色的过程中要求能够快速的找到给定图的具有尽量小值的正常顶点着色。一些通用的算法模型，比如禁忌搜索，模拟退火，遗传算法等都是可用于此目的的启发式方法。还有一些直接根据问题的特性设计的直接启发式算法，并且如果启发式信息得当，效果非常好，比较著名的启发式算法包括顺序着色(Sequential coloring，SEQ)算法等。

在进行图顶点着色采用SEQ算法时，确定映射后的简单子图中每个顶点的顶点度，并将待着色的每个颜色进行编号，其中顶点度根据与每个顶点关联的边的数量确定。在对每个顶点进行着色时，根据确定的每个顶点的顶点度，查找顶点度最大的顶点之一，采用颜色编号最小的颜色为该顶点着色。当某一顶点被着色后，将该顶点及与该顶点关联的边，从该简单子图中去掉，重新计算未着色的每个顶点的顶点度。重复上述过程，直到所有顶点都被着色为止。所用颜色的最大编号即为所用颜色数。当每个顶点都被着色后，每个顶点的颜色确定也即每个虚拟节点的颜色确定，根据每个虚拟节点的颜色，在同一物理节点上部署相同颜色的虚拟节点。

下面通过具体的实施例说明图顶点着色在虚拟节点部署场景下的经典应用。

在单业务私有云的初始部署场景下的空闲物理资源池虚拟节点的静态部署方法包括：DSN核心功能节点管理系统根据用户发送的初始部署指令，获取物理节点的资源状态信息，其中该初始部署指令中携带虚拟节点的信息，及存在互斥关系的虚拟节点的信息。

DSN核心功能节点管理系统将该初始部署指令及获取的物理节点的资源状态信息发送到联合策略调度库。联合策略调度库根据接收的初始部署指令及物理节点的资源状态信息，确定虚拟节点的部署方案。具体的包括：采用图顶点着色方案将每个虚拟节点作为简单子图的顶点，为每个虚拟节点对应的顶点着色。根据着色后的顶点的颜色，及顶点与虚拟节点之间的对应关系，确定每个虚拟节点的颜色。根据每个虚拟节点的颜色，将虚拟节点部署在物理节点上，其中不同颜色的虚拟节点部署在不同的物理节点上，即每个物理节点上只能部署一种颜色的虚拟节点。联合策略调度库将着色后的虚拟节点的着色信息上报DSN核心功能节点管理系统。

联合策略调度库将确定的部署方案发送给DSN虚拟资源管理系统，DSN虚拟资源管理系统根据接收到的部署方案，将相应的虚拟节点部署在物理节点上，并向DSN核心功能节点管理系统返回物理节点的使用状态信息，使DSN核心功能节点管理系统根据接收到的物理节点的使用状态信息对自身保存的信息进行更新，其中物理节点的使用状态信息包括物理节点上部署的虚拟节点对其资源的使用状态，及其上部署的虚拟节点的颜色信息。

当DSN核心功能节点管理系统接收到的部署指令为动态部署指令时，其中该动态部署指令中携带虚拟节点的增减信息，及存在互斥关系的虚拟节点的信息，具体的可以为互斥关系的增量变化信息。

DSN核心功能节点管理系统获取当前物理节点的状态信息，将动态部署指令、保存的当前虚拟节点的着色信息及获取的当前物理节点的状态信息发送到联合策略调度库。

联合策略调度库根据接收到的动态部署指令，当前虚拟节点的着色信息及当前物理节点的使用状态信息，确定虚拟节点部署的动态调整方案。其中在确定虚拟节点部署的动态调整方案具体包括：采用图顶点着色方案将每个虚拟节点作为简单子图的顶点，为每个虚拟节点对应的顶点着色。根据着色后的顶点的颜色，及顶点与虚拟节点之间的对应关系，确定每个新增虚拟节点的着色信息。根据每个虚拟节点的颜色，将虚拟节点部署在物理节点上，其中不同颜色的虚拟节点部署在不同的物理节点上，即每个物理节点上只能部署同一种颜色的虚拟节点。联合策略调度库将着色后的虚拟节点的着色信息上报DSN核心功能节点管理系统。

联合策略调度库将确定的部署方案发送给DSN虚拟资源管理系统，DSN虚拟资源管理系统根据接收到的部署方案，将相应的虚拟节点部署在物理节点上，并向DSN核心功能节点管理系统返回物理节点的使用状态信息，使DSN核心功能节点管理系统根据接收到的物理节点的使用状态信息对自身保存的信息进行更新，其中物理节点的使用状态信息包括物理节点上部署的虚拟节点对其资源的使用状态。并且DSN虚拟资源管理系统根据每个物理节点上部署的虚拟节点的颜色，确定每个物理节点的着色信息，将每个物理节点的着色信息上报到DSN核心功能节点管理系统进行保存。

当虚拟节点被部署到物理节点上后，很可能出现迁移的可能，即虚拟节点从某一物理节点迁移到另一物理节点。在虚拟节点迁移的过程中，DSN核心功能节点管理系统接收用户发送的迁移指令，其中该迁移指令中携带待迁移的虚拟节点的信息。具体的在本发明实施例中为了详细的对虚拟节点和物理节点进行区分，赋予每个虚拟节点和物理节点唯一的标识信息，因此该迁移指令中携带的待迁移的虚拟节点的信息为该虚拟节点的标识信息。

DSN核心功能节点管理系统根据自身保存的物理节点的状态信息，获取每个物理节点的着色信息，根据自身保存的虚拟节点的着色信息，获取每个虚拟节点的着色信息。将获取的每个物理节点的着色信息、虚拟节点的着色信息及迁移指令发送到联合策略调度库。

联合策略调度库根据当前每个物理节点的着色信息，及待迁移的虚拟节点的着色信息，确定该虚拟节点的迁移方案，将该迁移方案发送到DSN虚拟资源管理系统。DSN虚拟资源管理系统根据该迁移方案，将该待迁移的虚拟节点迁移到与其自身的着色信息相同的物理节点上。

当根据业务资源的消耗周期性规律进行物理资源池的伸缩性调整时，DSN核心功能节点管理系统接收用户发送的动态伸缩指令，其中该动态伸缩指令中携带虚拟节点的资源需求信息。DSN核心功能节点管理系统根据该动态伸缩指令获取每个物理节点的使用状态信息，将获取的每个物理节点的使用状态信息，保存的虚拟节点及物理节点的着色信息及接收的动态伸缩指令发送到联合策略调度库。

联合策略调度库根据接收的动态伸缩指令，及当前每个物理节点的使用状态信息，采用图顶点着色方案确定虚拟节点的迁移方案及物理节点的开关机方案，即确定进行迁移的虚拟节点的信息，及进行开关机操作的物理节点的信息。

将确定的迁移方案及物理节点的开关机方案发送到DSN虚拟资源管理系统。即具体确定哪个物理节点上的哪个虚拟节点进行迁移，迁移到哪个物理节点，以及哪个物理节点需要打开或者关闭，即该虚拟节点的迁移方案中包含待迁移的虚拟节点的信息，该物理节点的开关机方案中包含待开关机的物理节点的信息。DSN虚拟资源管理系统接收到该迁移方案及物理节点的开关机方案后，将进行迁移的虚拟节点迁移到与其自身的着色信息相同的物理节点上，并对进行开关机操作的物理节点进行相应的开关机操作。并且，由于该物理节点的开关机方案中涉及对物理节点的开机和关机操作，因此为了便于区分，开关机操作也存在相应的标识信息，以便DSN虚拟资源管理系统能根据该标识信息进行相应的操作。

由于其中涉及了物理节点的开关机方案，联合策略调度库将物理节点的状态信息上报DSN核心功能节点管理系统，使DSN核心功能节点管理系统可以根据接收的信息，对自身保存的物理节点的使用状态信息进行更新。

图4为本发明实施例提供的一种虚拟化资源系统中的虚拟节点的部署装置结构示意图，该装置包括：

接收模块41，用于接收初始部署指令；

映射模块42，用于根据初始部署指令中携带的虚拟节点的信息，及存在互斥关系的虚拟节点的信息，映射待着色的简单子图，其中该简单子图中每个顶点对应一个虚拟节点，每条边表示该边两端的顶点对应的虚拟节点之间存在互斥关系；

着色模块43，用于确定简单子图的色数为每个顶点着色，其中每种待着色的颜色代表一个不存在互斥关系的最大的虚拟节点集合；

部署模块44，用于根据着色后的每个顶点确定虚拟节点的颜色，在每个物理节点上部署虚拟节点，其中，同一物理节点上部署的虚拟节点的颜色相同。

所述部署模块44具体用于，

根据着色后的每个顶点的颜色，及顶点与虚拟节点之间的对应关系，确定每个虚拟节点的颜色。

所述部署模块44具体用于，根据每个虚拟节点的颜色，在同一逻辑物理节点上部署相同颜色的虚拟节点，针对每个逻辑物理节点，根据每个实际物理节点的资源限制，对该逻辑物理节点进行拆分，将拆分后的该逻辑物理节点上部署的虚拟节点部署到相应的每个实际物理节点上。

所述装置还包括：

存储模块45，用于根据每个虚拟节点的颜色保存每个虚拟节点的着色信息，并根据每个实际物理节点上部署的虚拟节点的颜色保存每个实际物理节点的着色信息。

所述装置中，

所述接收模块41还用于，接收用户发送的动态部署指令，其中该动态部署指令中携带虚拟节点的增减信息，及互斥关系的增量变化信息；

所述着色模块43还用于，根据该动态部署指令，及保存的每个虚拟节点的着色信息，采用图顶点着色方案，确定新增的虚拟节点的着色信息；

所述部署模块44还用于，根据保存的每个物理节点的着色信息，及该确定的新增的虚拟节点的着色信息，将该新增虚拟节点部署到与其着色信息相同的物理节点上。

所述装置中，

所述接收模块41还用于，接收用户发送的迁移指令，其中该迁移指令中携带待迁移的虚拟节点的信息；

所述部署模块44还用于，根据该迁移指令及保存的当前每个物理节点的着色信息，及虚拟节点的着色信息，采用图顶点着色方法将所述待迁移的虚拟节点迁移到与其着色信息相同的物理节点上。

所述装置中，

所述接收模块41还用于，接收用户发送的动态伸缩指令，其中该动态伸缩指令中携带虚拟节点的资源需求信息；

所述着色模块43还用于，根据该动态伸缩指令，及保存的当前每个物理节点的资源使用状态信息，采用图顶点着色方法确定进行迁移的虚拟节点的信息，及进行开关机操作的物理节点的信息；

所述部署模块44还用于，将进行迁移的虚拟节点迁移到与其自身的着色信息相同的物理节点上，并对进行开关机操作的物理节点进行相应的开关机操作。

本发明实施例提供了一种虚拟化资源系统中的虚拟节点的部署方法及装置，该方法中当接收到用户发送的初始部署指令时，根据该初始部署指令采用图顶点着色方法将每个虚拟节点作为简单子图的顶点，将每条边作为该边的两个顶点对应的虚拟节点之间的互斥关系，确定每个虚拟节点的颜色，其中相同颜色的虚拟节点不存在互斥关系，在同一物理节点上部署相同颜色的虚拟节点。由于在本发明实施例中在进行虚拟节点的部署时考虑了虚拟节点之间的互斥关系，因此可以保证部署在相同的物理节点上的虚拟节点之间不存在互斥关系，从而可以避免存在互斥关系的虚拟节点之间的资源竞争及备份失效引起的安全性问题。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种虚拟化资源系统中的虚拟节点的部署方法，其特征在于，包括：

接收初始部署指令；

根据所述部署指令中携带的虚拟节点的信息，及存在互斥关系的虚拟节点的信息，映射待着色的简单子图，其中该简单子图中每个顶点对应一个虚拟节点，每条边表示该边两端的顶点对应的虚拟节点之间存在互斥关系；

确定简单子图的色数为每个顶点着色，其中每种待着色的颜色代表一个不存在互斥关系的最大的虚拟节点集合；

根据着色后的每个顶点确定虚拟节点的颜色，在每个物理节点上部署虚拟节点，其中，同一物理节点上部署的虚拟节点的颜色相同。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据着色后的每个顶点确定虚拟节点的颜色包括：

根据着色后的每个顶点的颜色，及顶点与虚拟节点之间的对应关系，确定每个虚拟节点的颜色。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在每个物理节点上部署虚拟节点包括：

根据每个虚拟节点的颜色，在同一逻辑物理节点上部署相同颜色的虚拟节点；

针对每个逻辑物理节点，根据每个实际物理节点的资源限制，对逻辑物理节点进行拆分；

将拆分后的逻辑物理节点上部署的虚拟节点部署到相应的每个实际物理节点上。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据每个虚拟节点的颜色保存每个虚拟节点的着色信息，并根据每个实际物理节点上部署的虚拟节点的颜色保存每个实际物理节点的着色信息。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收用户发送的动态部署指令，其中该动态部署指令中携带虚拟节点的增减信息，及互斥关系的增量变化信息；

根据该动态部署指令，及保存的每个虚拟节点的着色信息，采用图顶点着色方案，确定新增的虚拟节点的着色信息；

根据保存的每个物理节点的着色信息，及该确定的新增的虚拟节点的着色信息，将该新增虚拟节点部署到与其着色信息相同的物理节点上。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收用户发送的迁移指令，其中该迁移指令中携带待迁移的虚拟节点的信息；

根据该迁移指令及保存的当前每个物理节点的着色信息，及虚拟节点的着色信息，采用图顶点着色方法将所述待迁移的虚拟节点迁移到与其着色信息相同的物理节点上。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收用户发送的动态伸缩指令，其中该动态伸缩指令中携带虚拟节点的资源需求信息；

根据该动态伸缩指令，及保存的当前每个物理节点的资源使用状态信息，采用图顶点着色方法确定进行迁移的虚拟节点的信息，及进行开关机操作的物理节点的信息；

将进行迁移的虚拟节点迁移到与其自身的着色信息相同的物理节点上，并对进行开关机操作的物理节点进行相应的开关机操作。

8.一种虚拟化资源系统中的虚拟节点的部署装置，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于接收初始部署指令；

映射模块，用于根据所述初始部署指令中携带的虚拟节点的信息，及存在互斥关系的虚拟节点的信息，映射待着色的简单子图，其中该简单子图中每个顶点对应一个虚拟节点，每条边表示该边两端的顶点对应的虚拟节点之间存在互斥关系；

着色模块，用于确定简单子图的色数为每个顶点着色，其中每种待着色的颜色代表一个不存在互斥关系的最大的虚拟节点集合；

部署模块，用于根据着色后的每个顶点确定虚拟节点的颜色，在每个物理节点上部署虚拟节点，其中，同一物理节点上部署的虚拟节点的颜色相同。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述部署模块具体用于，根据着色后的每个顶点的颜色，及顶点与虚拟节点之间的对应关系，确定每个虚拟节点的颜色。

10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述部署模块具体用于，根据每个虚拟节点的颜色，在同一逻辑物理节点上部署相同颜色的虚拟节点，针对每个逻辑物理节点，根据每个实际物理节点的资源限制，对逻辑物理节点进行拆分，将拆分后的逻辑物理节点上部署的虚拟节点部署到相应的每个实际物理节点上。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

存储模块，用于根据每个虚拟节点的颜色保存每个虚拟节点的着色信息，并根据每个实际物理节点上部署的虚拟节点的颜色保存每个实际物理节点的着色信息。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置中，

所述接收模块还用于，接收用户发送的动态部署指令，其中该动态部署指令中携带虚拟节点的增减信息，及互斥关系的增量变化信息；

所述着色模块还用于，根据该动态部署指令，及保存的每个虚拟节点的着色信息，采用图顶点着色方案，确定新增的虚拟节点的着色信息；

所述部署模块还用于，根据保存的每个物理节点的着色信息，及该确定的新增的虚拟节点的着色信息，将该新增虚拟节点部署到与其着色信息相同的物理节点上。

13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置中，

所述接收模块还用于，接收用户发送的迁移指令，其中该迁移指令中携带待迁移的虚拟节点的信息；

所述部署模块还用于，根据该迁移指令及保存的当前每个物理节点的着色信息，及虚拟节点的着色信息，采用图顶点着色方法将所述待迁移的虚拟节点迁移到与其着色信息相同的物理节点上。

14.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置中，

所述接收模块还用于，接收用户发送的动态伸缩指令，其中该动态伸缩指令中携带虚拟节点的资源需求信息；

所述着色模块还用于，根据该动态伸缩指令，及保存的当前每个物理节点的资源使用状态信息，采用图顶点着色方法确定进行迁移的虚拟节点的信息，及进行开关机操作的物理节点的信息；

所述部署模块还用于，将进行迁移的虚拟节点迁移到与其自身的着色信息相同的物理节点上，并对进行开关机操作的物理节点进行相应的开关机操作。