CN102508696A - 一种不对称的资源调度方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种不对称的资源调度装置，其应用于服务器中，所述服务器包括多个CPU内核，该装置包括：多台虚拟机、虚拟机管理单元，用于对虚拟机进行管理；以及调度单元，用于将至少一个CPU内核独占地分配给虚拟机管理单元使用，并将剩余的CPU内核分配给多台虚拟机使用，其中多台虚拟机分配到的CPU内核与虚拟机管理单元分配到的CPU内核数量不同，且前者大于后者。本发明通过不对称的资源调度方法，有效地避免的CPU资源被虚拟机管理单元或者特定某一台虚拟机的过度占用而导致整体性能下降的问题，有效地提升了用户使用体验。
Description
技术领域
本发明涉及虚拟化技术，尤其涉及一种不对称的资源调度方法及装置。
背景技术
虚拟化技术在数据中心中已经被广泛应用。世界上领先的软硬件厂商正在极力推进该技术的发展。虚拟化是一个抽象层，服务器虚拟化就是将物理服务器、操作系统、及其应用程序 “打包”为一个文件形成一个可移动的虚拟机(VM)。
虚拟化软件创建的虚拟机与物理服务器类似，他们主要的区别在于虚拟化软件创建的虚拟机并不是由物理元件组成的，而是由一组文件构成的。每台虚拟机都是一个完整的系统，它具有处理器、内存、网络设备、存储设备和BIOS，因此操作系统和应用程序在虚拟机中的运行方式，与它们在物理服务器上的运行方式没有什么区别。用户无需对这些操作系统和应用程序进行任何修改。
通过虚拟化技术，使管理员能够快速将这些虚拟资源分配到最需要它们的业务单元。硬件管理完全独立于软件管理，硬件设备可以视为一个单独的处理、存储和网络资源池，可以将它随时分配给各个软件服务，也可以从软件服务取消分配。
在虚拟基础架构中，管理员可以在企业范围内从全局角度管理和优化资源，用户则可以将资源视为自己的专用资源。通过虚拟基础架构体系结构使企业能够通过提高效率、增加灵活性和加快响应速度来降低 IT 成本。通过管理虚拟基础架构，IT 部门能够快速将资源与业务需求相联系，并对其进行管理。
虚拟化在提供了提升效率、降低成本、增加灵活性等好处的同时，会带来物理服务器性能的下降，特别是当一台物理服务器上创建了多个虚拟机后，增加了系统调度的复杂度，导致CPU性能因虚拟化层的存在而大幅度下降。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种不对称的资源调度装置，其应用于服务器中，所述服务器包括多个CPU内核，该装置包括：
多台虚拟机；
虚拟机管理单元，用于对虚拟机进行管理；以及
调度单元，用于将至少一个CPU内核独占地分配给虚拟机管理单元使用，并将剩余的CPU内核分配给多台虚拟机使用，其中多台虚拟机分配到的CPU内核与虚拟机管理单元分配到的CPU内核数量不同，且前者大于后者。
优选地，所述调度单元进一步用于，为每一台虚拟机至少分配一个独占的CPU内核。
优选地，所述调度单元进一步用于，以共享的方式将剩余的CPU内核分配给所述多台虚拟机。
优选地，所述调度单元进一步用于，将至少一个CPU内核独占地分配给一台虚拟机，将其他CPU内核共享地分配给其他虚拟机。。
本发明还提供一种不对称的资源调度方法，其应用于服务器中，所述服务器包括多个CPU内核，且内部运行有多台虚拟机及虚拟机管理单元，该方法包括：
将至少一个CPU内核独占地分配给虚拟机管理单元使用；
将剩余的CPU内核分配给多台虚拟机使用；其中多台虚拟机分配到的CPU内核与虚拟机管理单元分配到的CPU内核数量不同，且前者大于后者。
优选地，还包括，为每一台虚拟机至少分配一个独占的CPU内核。
优选地，还包括，以共享的方式将剩余的CPU内核分配给所述多台虚拟机。
优选地，还包括，将至少一个CPU内核独占地分配给一台虚拟机，将其他CPU内核共享地分配给其他虚拟机。
本发明通过不对称的资源调度方法，有效地避免的CPU资源被虚拟机管理单元或者特定某一台虚拟机的过度占用而导致整体性能下降的问题，有效地提升了用户使用体验。
附图说明
图1是现有技术一种CPU资源调度分配的示意图。
图2是本发明一种CPU资源调度的示意图。
图3是本发明另一种CPU资源调度的示意图。
图4是本发明资源调度装置逻辑结构图。
具体实施方式
服务器在虚拟化层面通常包括多台虚拟机以及虚拟机管理单元（管理进程）。请参考图1，在现有技术中，服务器CPU资源（通常以CPU内核为单位）的调度体现了按需分配的原则。从理论上来说，这种对称式（SMP，也可称为共享式）的调度方式，也就是说所有CPU资源是共享的，管理单元按照虚拟机的实际需要以及预定的策略进行资源分配，如此可以使得CPU资源能够分配给最需要使用资源的虚拟机或者虚拟机管理单元，达到物尽所有的目的。然而这种方式在其他相近的技术领域被验证是非常有效的，但在虚拟化的技术平台下，仍然有其缺陷。比如说，虚拟机管理部分进程会抢占虚拟机的CPU资源，造成全体虚拟机性能下降。再比如说，不容易限制各个虚拟机占用的CPU性能，在很多业务场景中，很可能出现其中一个虚拟机会在某段时间非常繁忙，按照现有的调用机制则会导致其他虚拟机无法得到CPU资源。请参考图2、图3以及图4，本发明采用不对称的CPU资源调度方式。本发明的不对称的CPU资源调度装置，其通常以软件的形式运行于服务器中，而所述服务器的CPU资源通常为多个CPU内核。该装置包括：多台虚拟机11、虚拟机管理单元12以及调度单元13。
虚拟机通常由管理员下发创建指令在应用服务器创建出来的，其主要的功用是面向外部提供业务服务。从外部看来一台虚拟机就如同一台真实的服务器一样。虚拟机可以创建也可以删除，还可以在不同的物理服务器之间迁移，这使得管理员的资源的调度工作非常方便。
虚拟机管理单元通常用来管理各个虚拟机。比如说隔离并且保护不同OS的操作环境以及所有安装在OS上面的应用软件和资料；让不同的OS之间能互动操作，包括网络、周边、文件分享以及复制粘贴功能；保存虚拟机复原（Undo）所需要的基础数据；设定并且随时修改操作系统的操作环境--内存、磁碟空间、周边设备等等；管理虚拟机的迁移等等。
调度单元，用于将至少一个CPU内核独占地分配给虚拟机管理单元使用，并将剩余的CPU内核分配给多台虚拟机使用，其中多台虚拟机分配到的CPU内核与虚拟机管理单元分配到的CPU内核数量不同，且前者大于后者；在一种实施方式中，请参考图3，其中所述调度单元进一步用于，为每一台虚拟机至少分配一个独占的CPU内核。在另一种实施方式中，所述调度单元进一步用于，以共享的方式将剩余的CPU内核分配给所述多台虚拟机。
图2所示的方式，本发明称之为对称(SMP)加不对称（AMP）的混合式调度方式（AMP+SMP），所谓的不对称体现在虚拟机管理单元12获得独占性的CPU资源，而多台虚拟机以对称的方式来共享剩余的CPU资源。这种方式可以确保管理单元能够始终有独占资源进行使用，同时避免了管理单元对虚拟机可以分配的CPU资源的强占。
图3所示的方式，本发明称之为不对称调度方式。其中虚拟机管理单元被分配到独占的CPU资源，而每台虚拟机也会分配到至少一个内核作为自身独占的CPU内核。这种方式下，可以防止某个虚拟机在过分繁忙的情况下对CPU资源的过度占用。
进一步来说，本发明可以将图2以及图3两种方式进行融合。将至少一个CPU内核独占地分配给虚拟机管理单元12，同时还将至少一个CPU内核独占地分配给至少一个虚拟机，将剩余的CPU内核共享地分配给其他虚拟机。这样做首先可以确保虚拟机管理进程不会影响虚拟机业务；同时对于一些重要的或者管理员认为特别的虚拟机，可以让其独占地享有一部分CPU资源，避免潜在的资源争抢的冲突的发生。
本发明通过不对称的资源调度方法，有效地避免的CPU资源被虚拟机管理单元或者特定某一台虚拟机的过度占用而导致整体性能下降的问题，有效地提升了用户使用体验。
以上所描述的仅仅是本发明较佳的实现方式，并不用以限定本发明的保护范围，任何等同的变化和修改皆应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种不对称的资源调度装置，其应用于服务器中，所述服务器包括多个CPU内核，该装置包括：
多台虚拟机；
虚拟机管理单元，用于对虚拟机进行管理；以及
调度单元，用于将至少一个CPU内核独占地分配给虚拟机管理单元使用，并将剩余的CPU内核分配给多台虚拟机使用，其中多台虚拟机分配到的CPU内核与虚拟机管理单元分配到的CPU内核数量不同，且前者大于后者。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调度单元进一步用于，为每一台虚拟机至少分配一个独占的CPU内核。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调度单元进一步用于，以共享的方式将剩余的CPU内核分配给所述多台虚拟机。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调度单元进一步用于，将至少一个CPU内核独占地分配给一台虚拟机，将其他CPU内核共享地分配给其他虚拟机。
5.一种不对称的资源调度方法，其应用于服务器中，所述服务器包括多个CPU内核，且内部运行有多台虚拟机及虚拟机管理单元，该方法包括：
将至少一个CPU内核独占地分配给虚拟机管理单元使用；
将剩余的CPU内核分配给多台虚拟机使用；其中多台虚拟机分配到的CPU内核与虚拟机管理单元分配到的CPU内核数量不同，且前者大于后者。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括，为每一台虚拟机至少分配一个独占的CPU内核。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括，以共享的方式将剩余的CPU内核分配给所述多台虚拟机。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括，将至少一个CPU内核独占地分配给一台虚拟机，将其他CPU内核共享地分配给其他虚拟机。
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