CN102739798B - 具有网络感知功能的云平台资源调度方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有网络感知功能的云平台资源调度方法，它包括以下步骤：云控制器得到一个申请资源的服务请求；整理出所需资源的性能需求，并把这些需求发送给资源调度模块；资源调度模块获取所需的资源状态信息；选择出满足云控制器需求的资源；把选择出的资源标识发送给云控制器；命令云平台的有关模块进行资源分配。本发明能够保证整个云平台上全局的网络流量均衡，减少了数据传输所需要经过的网络区域，降低了网络流量，提高了应用速度，能够满足多媒体流应用、实时通讯应用和海量数据传输应用等新型应用类型所特需的对网络性能的保证；能够根据网络的特性和状态来选择最适合用户需求的资源。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有网络感知功能的云平台资源调度方法。
背景技术
弹性资源分配和调度是云计算平台的一个主要特点，云平台通过负载均衡和资源均衡的分配策略，根据服务请求与当前资源利用情况进行合理分配，满足最佳匹配资源供给。在云平台中，当本地集群资源不够，系统可以通过作业或者虚拟机的跨域迁移，保证作业的正常运行。当网络发生故障或某些集群宕机时，通过跨平台性以及容错系统保障集群系统的稳定性与可靠性。
但是，目前云平台的调度策略主要根据服务器的实际负载来进行，这些调度策略主要是用来保证用户应用或者虚拟机的计算性能。但是，在现实生活中，有几大类新的应用更需要的是对网络性能的保证，比如多媒体流应用，实时通讯应用和海量数据传输应用等。为了能够保证这些新种类应用在云平台上的正常运行，云平台的资源调度策略必须要考虑有关网络状态的信息。基于现有的不具有网络感知功能的云平台调度策略可能会导致整个云平台的性能下降，这是因为整体云平台的资源分配没有考虑网络的状态信息。有些虚拟机可能享有足够的网络资源，但却没有相应的计算或者存储资源，就不能高效进行工作；如今，尽管有些虚拟机有足够的计算和存储能力，但是因为没有足够的网宽也不能完成所需要的重要任务。
目前，云平台资源调度技术主要分为八种类型：（1）填满方式（Packing）：虚拟机被集中部署在尽量少的物理服务器上，每个被使用的服务器利用率最大化，一方面可以减少资源碎片，另一方面可以根据需求动态启动和关闭服务器，从而达到节能减排的目标；（2）分散方式（Striping）：虚拟机被分散部署在尽可能多的物理服务器上，可以降低物理服务器故障带来的影响，提高应用程序的运行效率；（3）基于负载方式（Load-aware）：虚拟机总是被部署在负载最轻的物理服务器上，以获得更高的应用程序运行效率；（4）高可用性方式（HA-aware）：将关键的应用实例虚拟机部署成HA 方式，提供更高的资源可用性；（5）节能方式（Energy-aware）：根据节能指数和数据中心热点情况部署虚拟机，以减少能源消耗；（6）基于关联方式（Affinity-aware）：将虚拟机部署到与关键资源关联度最高的物理服务器上，例如将虚拟机部署到它使用的存储系统直连的服务器上，以保证应用程序运行效率；（7）基于服务器类型方式（Server Model-aware）：根据服务器类型部署虚拟机，重要业务的虚拟机使用性能好的、昂贵的物理服务器，达到投资回报最大化；（8）基于网络拓扑方式（Topology-aware）：尽量将虚拟机部署在连接到同一个交换机、背板、刀片中心的服务器上，提高应用程序运行效率。
从以上现有的云平台资源调度技术可以看出，目前的云平台资源调度技术都不能满足对网络性能需要有保证的应用需求，因为这些调度技术都没有对网络资源状态的感知功能。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种能够保证云平台全局网络流量均衡的、能够大量节约虚拟机之间网络流量的、能够有效提高虚拟机之间通讯速率的、能够保证云平台网络性能的具有网络感知功能的云平台资源调度方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：具有网络感知功能的云平台资源调度方法，它包括以下步骤：
（1）云控制器Cloud Controller得到一个申请资源的服务请求；
（2）云控制器Cloud Controller根据服务请求的内容，整理出所需资源的性能需求，并把这些需求发送给资源调度模块Scheduler；
（3）资源调度模块Scheduler获取所需的资源状态信息，它包括以下步骤：
Ⅰ：资源调度模块Scheduler通过程序接口Compute Status API从计算负载监控器Compute Loader Monitor读取有关服务器的负载信息；
Ⅱ：资源调度模块Scheduler通过程序接口Network Status API从网络状态监控器Network Status Monitor获取有关服务器的网络资源状况信息；
（4）资源调度模块Scheduler根据获得的资源状态信息选择出满足云控制器Cloud Controller需求的资源；
（5）资源调度模块Scheduler把选择出的资源标识发送给云控制器Cloud Controller；
（6）云控制器Cloud Controller得到选择出的资源信息后，将命令云平台的有关模块进行资源分配从而满足用户应用的请求。
本发明还包括一个在各服务器上安装代理程序的步骤，网络状态监控器Network Status Monitor通过代理程序采集服务器的网络资源状况信息。
本发明所述的负载信息包括计算资源状态信息和存储资源状态信息。
本发明所述的网络资源状况信息包括可用网络带宽信息和网络拓扑结构信息。
本发明的有益效果是：
（1）可以根据当前的网络资源状态信息实行应用或虚拟机调度达到平衡，能够保证整个云平台上全局的网络流量均衡，不会形成区域性网络资源紧张的问题；
（2）可以根据网络拓扑信息把需要进行大量数据交流的虚拟机就近分配，甚至可以部署在同一服务器上，从而大大减少了数据传输所需要经过的网络区域，降低了网络流量，缓解了网络拥堵的状况；
（3）可以把同一应用的虚拟机部署在网络距离上最近的地方，甚至同一物理机上，从而加快了虚拟机之间的通讯和数据交流的速度，达到提高应用速度的目的；
（4）能够满足多媒体流应用、实时通讯应用和海量数据传输应用等新型应用类型所特需的对网络性能的保证；
（5）能够根据网络的特性和状态来选择最适合用户需求的资源。
附图说明
图1为本发明的操作流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，具有网络感知功能的云平台资源调度方法，它包括以下步骤：
（1）云控制器Cloud Controller得到一个申请资源的服务请求；
（2）云控制器Cloud Controller根据服务请求的内容，整理出所需资源的性能需求，并把这些需求发送给资源调度模块Scheduler；
（3）资源调度模块Scheduler获取所需的资源状态信息，它包括以下步骤：
Ⅰ：资源调度模块Scheduler通过程序接口Compute Status API从计算负载监控器Compute Loader Monitor读取有关服务器的负载信息，负载信息包括计算资源状态信息和存储资源状态信息；
Ⅱ：资源调度模块Scheduler通过程序接口Network Status API从网络状态监控器Network Status Monitor获取有关服务器的网络资源状况信息，网络资源状况信息包括可用网络带宽信息和网络拓扑结构信息；
（4）资源调度模块Scheduler根据获得的资源状态信息选择出满足云控制器Cloud Controller需求的资源；
（5）资源调度模块Scheduler把选择出的资源标识发送给云控制器Cloud Controller；
（6）云控制器Cloud Controller得到选择出的资源信息后，将命令云平台的有关模块进行资源分配从而满足用户应用的请求。
它还包括一个在各服务器上安装代理程序的步骤，网络状态监控器Network Status Monitor通过代理程序采集服务器的网络资源状况信息。
Claims (3)
1.具有网络感知功能的云平台资源调度方法，其特征在于：它包括以下步骤：
（1）云控制器Cloud Controller得到一个申请资源的服务请求；
（2）云控制器Cloud Controller根据服务请求的内容，整理出所需资源的性能需求，并把这些需求发送给资源调度模块Scheduler；
（3）资源调度模块Scheduler获取所需的资源状态信息，它包括以下步骤：
Ⅰ：资源调度模块Scheduler通过程序接口Compute Status API从计算负载监控器Compute Loader Monitor读取有关服务器的负载信息；
Ⅱ：资源调度模块Scheduler通过程序接口Network Status API从网络状态监控器Network Status Monitor获取有关服务器的网络资源状况信息，所述的网络资源状况信息包括可用网络带宽信息和网络拓扑结构信息；
（4）资源调度模块Scheduler根据获得的资源状态信息选择出满足云控制器Cloud Controller需求的资源；
（5）资源调度模块Scheduler把选择出的资源标识发送给云控制器Cloud Controller；
（6）云控制器Cloud Controller得到选择出的资源信息后，将命令云平台的有关模块进行资源分配从而满足用户应用的请求；
具有网络感知功能，能够保证云平台全局网络流量均衡，能够大量节约虚拟机之间网络流量，能够有效提高虚拟机之间通讯速率，能够保证云平台网络性能；
能够根据当前的网络资源状态信息实行应用或虚拟机调度达到平衡，能够保证整个云平台上全局的网络流量均衡，不会形成区域性网络资源紧张的问题；
能够根据网络拓扑信息把需要进行大量数据交流的虚拟机就近分配，部署在同一服务器上，从而大大减少数据传输所需要经过的网络区域，降低网络流量，缓解网络拥堵的状况；
能够把同一应用的虚拟机部署在网络距离上最近的地方，部署在同一物理机上，从而加快虚拟机之间的通讯和数据交流的速度，达到提高应用速度的目的；
能够满足多媒体流应用、实时通讯应用和海量数据传输应用所特需的对网络性能的保证；
能够根据网络的特性和状态来选择最适合用户需求的资源。
2.根据权利要求1所述的具有网络感知功能的云平台资源调度方法，其特征在于：它还包括一个在各服务器上安装代理程序的步骤，网络状态监控器Network Status Monitor通过代理程序采集服务器的网络资源状况信息。
3.根据权利要求1所述的具有网络感知功能的云平台资源调度方法，其特征在于：所述的负载信息包括计算资源状态信息和存储资源状态信息。
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