CN103984588B - 一种基于温度的虚拟机迁移方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于温度的虚拟机迁移方法，所述方法包括：温度监控步骤和虚拟机迁移步骤；其中，温度监控步骤为实时采集各个物理机的温度以及物理机和虚拟机的资源使用情况信息；虚拟机迁移步骤为根据采集到的温度和资源使用情况信息，判断是否需要触发迁移，需要迁移时，决策并选择需要迁移的特定虚拟机和特定目标物理机，根据所述特定虚拟机和所述特定目标物理机的映射关系，执行迁移。本发明还公开一种基于温度的虚拟机迁移系统。

Description

一种基于温度的虚拟机迁移方法及其系统

技术领域

本发明涉及数据中心计算机资源虚拟化领域及节能问题，具体涉及减少数据中心能源消耗虚拟机迁移方法，特别是涉及一种基于温度的虚拟机迁移方法及其系统。

背景技术

当前社会越来越意识到节能减排，绿色环保的重要性，而大多数企业的机房内的服务器规模逐渐增大，且存在过度制冷的问题，造成制冷开销逐渐增大。

采用虚拟化技术，实现更高的设备利用率，使用户能够尽可能地利用系统资源。使得在单个服务器上虚拟多个系统，就能够以少数几台计算机完成所有工作，但是对于部署的虚拟机的物理设备，没有相应的策略约束，会造成数据中心温度分布的不均衡，某些服务器的温度较高某些服务器的温度较低，服务器温度过高会影响服务器的可靠性，因此，为使服务器都在合适的温度下工作，需要对数据中心进行制冷，在制冷过程中，较大的温度差，就需要设置较低的温度来制冷，因此会造成较大的能源消耗。

传统的负载均衡部署/迁移虚拟机方式并不能很有效的降低服务器的温度，很有可能产生温度不均衡，即出现热点。这是由于服务器的温度除了跟负载有关外，还与服务器所处的物理位置有关，对于制冷效果好的物理位置，即使服务器上的负载很大，但是当散热大于产热时，服务器的温度也不会很高，而制冷效果不好的物理位置，其散热速度低于产热速度，即使服务器上的负载很小，也会使服务器温度上升很快，因此，要想减少制冷能耗，不仅要考虑负载因素还要考虑到数据中心的物理服务器所处位置的制冷能力。以数据中心中的物理主机PM1,PM2,PM3,PM4来说，譬如PM1上部署两台虚拟机VM1-1,VM1-2，同时PM1所处的数据中心的位置的制冷效果较差，PM2上部署四台虚拟机VM2-1,VM2-2,VM2-3,VM2-4,同时PM2所处的数据中心的位置的制冷效果较好，PM3上部署一台虚拟机VM3-1，同时PM3所处的数据中心的位置的制冷效果较好，PM4上部署1台虚拟机VM4-1，同时PM4所处的数据中心的位置的制冷效果较差，由于负载和物理机所处位置制冷能力的影响，在数据中心中这四台物理服务器的温度由低到高依次为PM3,PM2,PM1,PM4，这时为了保证每台物理机都能正常运行（即保证物理机的可靠性），就需要较大的制冷能力。为了减少这种情况造成的能源消耗，就需要合理的迁移虚拟机，即将PM4上的部分或全部虚拟机迁移到温度较低的且资源满足需求的物理机上，使PM4的温度降低，保证PM4的可靠性，及平衡数据中心温度，减少制冷能耗。同时，虚拟机从一台物理机迁移到另一台物理机的过程中，也会产生迁移开销，因此也需要尽可能的减少迁移所带来的消耗。

由于服务器散热不均衡导致的过度制冷问题，可以通过负载调度的方式，平衡服务器散热，从而升高制冷系统的温度设置，最终达到降低数据中心制冷能耗的目的。

在基于温度感知的负载/应用迁移方面，专利名称为“Method for dynamicallyreprovisioning application and other server resources in a computer center inresponse to power and heat dissipation requirements”专利号：US2006/0112286A1，公开日期：2006年5月25日的专利文献中公开了基于监控数据中心部件的能源消耗，工作负载特性，热负载特性，迁移一个或多个应用从一个或多个数据中心部件到另外的数据中心部件，或者重新调度运行在数据中心部件上的应用，来改变数据中心的总的能源消耗。该专利根据整个数据中心总任务任务的cpu需求和服务器的cpu利用率和功耗间的关系特性，选择任务的部署方式，以使整个数据中心的计算功耗和制冷功耗和即总功耗达到最小。

现有的基于温度感知的虚拟机迁移方法，存在以下一些问题：

1、仅考虑单一资源对功耗/温度的影响，在真实的场景中，各种资源对功耗/温度的影响是复杂的，仅考虑单一资源，会产生较大的误差；

2、没有考虑迁移后对系统的影响，可能会破坏负载间的组合关系，造成原有系统性能的下降；

3、会产生新的热点，造成频繁的迁移虚拟机，以致产生较高的虚拟机迁移开销。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于温度的虚拟机迁移方法及其系统，以解决现有技术中存在的迁移后造成系统性能下降，虚拟机迁移开销过大，或虚拟机迁移误差较大的问题。

为达上述目的，本发明提供的一种基于温度的虚拟机迁移方法，所述方法包括：

一种基于温度的虚拟机迁移方法，其特征在于，所述方法包括：

温度监控步骤：实时采集各个物理机的温度以及所述物理机和虚拟机的资源使用情况信息；

虚拟机迁移步骤：根据采集到的所述温度和所述资源使用情况信息，判断是否需要触发迁移，需要迁移时，决策并选择需要迁移的特定虚拟机和特定目标物理机，根据所述特定虚拟机和所述特定目标物理机的映射关系，执行迁移。

上述基于温度的虚拟机迁移方法，其特征在于，所述虚拟机迁移步骤还包括：

触发迁移条件判断步骤：将所述物理机的温度与预定的温度阈值进行比较判断，如果需要迁移，则计算整个系统的平均温度阈值，并触发虚拟机迁移；

虚拟机迁移决策步骤：根据所述平均温度阈值，选择源物理机集合、特定虚拟机集合、目标物理机集合和特定目标物理机，建立所述特定虚拟机集合和特定目标物理机映射关系；

迁移执行步骤：根据所述特定虚拟机集合和所述特定目标物理机的映射关系，执行迁移。

上述基于温度的虚拟机迁移方法，其特征在于，所述触发迁移条件判断步骤还包括：

高低温差值步骤；计算当前时刻t所述物理机的最高温度和最低温度的差值；

判断步骤：设置温度阈值tv1，如果所述温度差值超过所述温度阈值tv1，则计算整个系统的平均温度作为平均温度阈值tv2，并触发系统迁移，如果所述温度差值小于所述温度阈值tv1，则系统不需要迁移，其中tv1和tv2为大于0。

上述基于温度的虚拟机迁移方法，其特征在于，所述虚拟机迁移决策步骤还包括：

虚拟机与物理机选择步骤：通过所述平均温度阈值tv2，选择温度高于所述平均温度阈值tv2的物理机为源物理机集合，并在所述源物理机集合中选择需要迁移的特定虚拟机集合，并选择温度低于所述平均温度阈值tv2的物理机为目标物理机集合；

虚拟机与物理机映射步骤：从所述目标物理机集合中，选择特定目标物理机，建立所述特定虚拟机与所述特定目标物理机的映射关系，准备执行虚拟机迁移。

上述基于温度的虚拟机迁移方法，其特征在于，所述虚拟机与物理机选择步骤还包括：

源物理机集合选择步骤：选择在当前和一段时间内温度持续高于所述平均温度阈值tv2的所述物理机作为源物理机；

特定虚拟机集合选择步骤：在所述源物理机上根据温度贡献与所述平均温度阈值tv2的差值，选择需要进行迁移的特定虚拟机；

目标物理机集合选择步骤：选择在当前和一段时间内温度持续低于所述平均温度阈值tv2的所述物理机作为目标物理机集合。

上述基于温度的虚拟机迁移方法，其特征在于，所述虚拟机与物理机映射步骤还包括：

特定目标物理机选择步骤：从所述目标物理机集合中根据资源使用情况信息选择特定目标物理机，并根据所述物理机的温度与所述平均温度阈值tv2的差值，确定所述特定虚拟机与所述特定目标物理机的映射关系。

本发明还提供一种基于温度的虚拟机迁移系统，应用于如所述基于温度的虚拟机迁移方法，其特征在于，所述系统包括：

温度监控模块：实时采集各个物理机的温度以及所述物理机和虚拟机的资源使用情况信息；

虚拟机迁移模块：根据采集到的所述温度和所述资源使用情况信息，判断是否需要触发迁移，需要迁移时，决策并选择需要迁移的特定虚拟机和特定目标物理机，根据所述特定虚拟机和所述特定目标物理机的映射关系，执行迁移。

上述基于温度的虚拟机迁移系统，其特征在于，所述虚拟机迁移模块还包括：

触发迁移条件判断模块：将所述物理机的温度与预定的温度阈值进行比较判断，如果需要迁移，则计算整个系统的平均温度阈值，并触发虚拟机迁移；

虚拟机迁移决策模块：根据所述平均温度阈值，选择源物理机集合、特定虚拟机集合、目标物理机集合和特定目标物理机，建立所述特定虚拟机集合和特定目标物理机映射关系；

迁移执行模块：根据所述特定虚拟机集合和所述特定目标物理机的映射关系，执行迁移。

上述基于温度的虚拟机迁移系统，其特征在于，所述触发迁移条件判断模块还包括：

高低温差值模块；计算当前时刻t所述物理机的最高温度和最低温度的差值；

判断模块：设置温度阈值tv1，判断所述温度差值超过所述温度阈值tv1，则计算整个系统的平均温度作为平均温度阈值tv2，并触发系统迁移，如果所述温度差值小于所述温度阈值tv1，则系统不需要迁移，其中tv1和tv2为大于0。

上述基于温度的虚拟机迁移系统，其特征在于，所述虚拟机迁移决策模块还包括：

虚拟机与物理机选择模块：通过所述平均温度阈值tv2，选择温度高于所述平均温度阈值tv2的物理机为源物理机集合，并在所述源物理机集合中选择需要迁移的特定虚拟机集合，并选择温度低于所述平均温度阈值tv2的物理机为目标物理机集合；

虚拟机与物理机映射模块：从所述目标物理机集合中，选择特定目标物理机，建立所述特定虚拟机与所述特定目标物理机的映射关系，准备执行虚拟机迁移。

上述基于温度的虚拟机迁移系统，其特征在于，所述虚拟机与物理机选择模块还包括：

源物理机集合选择模块：选择在当前和一段时间内温度持续高于所述平均温度阈值tv2的所述物理机作为源物理机；

特定虚拟机集合选择模块：在所述源物理机上根据温度贡献与所述平均温度阈值tv2的差值，选择需要进行迁移的特定虚拟机；

目标物理机集合选择模块：选择在当前和一段时间内温度持续低于所述平均温度阈值tv2的所述物理机作为目标物理机集合。

上述基于温度的虚拟机迁移系统，其特征在于，所述虚拟机与物理机映射模块还包括：

特定目标物理机选择模块：从所述目标物理机集合中根据资源使用情况信息选择特定目标物理机，并根据所述物理机的温度与所述平均温度阈值tv2的差值，确定所述特定虚拟机与所述特定目标物理机的映射关系。

与现有技术相比，本发明针对如何平衡数据中心温度及减少迁移开销，提供了一种基于温度的虚拟机迁移系统及虚拟机迁移方法。

本发明的有益效果在于：

1.虚拟机和目的物理机的选取都是根据对未来一段时间的预测来决策的，减少了波动，使数据中心温度在一段时间内处于一种稳态；

2.选取虚拟机时优先选择最接近物理机温度与阈值的差值的虚拟机，减少需要迁移的虚拟机个数，降低迁移开销；

3.目的物理机的选取根据当前物理机资源的使用情况，不会造成迁移后新的虚拟机与原先虚拟机间由于资源竞争产生的冲突。

附图说明

图1为本发明基于温度虚拟机迁移方法流程示意图；

图2为本发明虚拟机与物理机选择步骤流程示意图；

图3为本发明虚拟机与物理机映射步骤流程示意图；

图4为本发明基于温度虚拟机迁移方法一实施例步骤示意图；

图5为本发明基于温度虚拟机迁移系统结构示意图；

图6为本发明虚拟机与物理机选择模块结构示意图；

图7为本发明虚拟机与物理机映射模块结构示意图；

图8为本发明一实施例监控模块示意图；

图9为本发明一实施例迁移模块示意图。

其中，附图标记：

1温度监控模块 2虚拟机迁移模块

21触发迁移条件判断模块 22虚拟机迁移决策模块

23迁移执行模块

211高低温差值模块 212判断模块

221虚拟机与物理机选择模块 222虚拟机与物理机映射模块

2211源物理机集合选择模块 2212特定虚拟机集合选择模块

2213目标物理机集合选择模块

S1～S2、S21～S22、S211～S213、S2111～S2112、S2121～S2123、S10～S16：本发明各实施例的施行步骤

具体实施方式

下面给出本发明的具体实施方式，结合图示对本发明做出了详细描述。

本专利的中心思想是：监控数据中心的所有物理机的温度，根据数据中心的物理机温度的分布判断是否需要迁移，若需要迁移则计算数据中心的所有服务器温度的平均值作为阈值，将大于该阈值的物理机上的虚拟机部分或全部迁移到小于该阈值的物理机上，最终使迁移后的物理主机的温度一致。在该思想中所述的物理主机的温度一致指：迁移后的物理机的温度低于该阈值，或与该阈值的差值的绝对值在某个设定范围内。

图1为本发明基于温度虚拟机迁移方法流程示意图，如图1所示，本发明提供的一种基于温度的虚拟机迁移方法，该方法包括：

温度监控步骤S1：实时采集各个物理机的温度以及物理机和虚拟机的资源使用情况信息；

虚拟机迁移步骤S2：根据采集到的温度和资源使用情况信息，判断是否需要触发迁移，需要迁移时，决策并选择需要迁移的特定虚拟机和特定目标物理机，根据特定虚拟机和特定目标物理机的映射关系，执行迁移。

其中，虚拟机迁移步骤S2还包括：

触发迁移条件判断步骤S21：将物理机的温度与预定的温度阈值进行比较判断，如果需要迁移，则计算整个系统的平均温度阈值，并触发虚拟机迁移；

虚拟机迁移决策步骤S22：根据平均温度阈值，选择源物理机集合、特定虚拟机集合、目标物理机集合和特定目标物理机，建立特定虚拟机集合和特定目标物理机映射关系；

迁移执行步骤S23：根据特定虚拟机集合和特定目标物理机的映射关系，执行迁移。

其中，触发迁移条件判断步骤S21还包括：

高低温差值步骤S211；计算当前时刻t物理机的最高温度和最低温度的差值；

判断步骤S212：设置温度阈值tv1，判断温度差值超过温度阈值tv1，则计算整个系统的平均温度作为平均温度阈值tv2，并触发系统迁移，如果温度差值小于温度阈值tv1，则系统不需要迁移，其中tv1和tv2为大于0。

其中，虚拟机迁移决策步骤S22还包括：

虚拟机与物理机选择步骤S221：通过平均温度阈值tv2，选择温度高于平均温度阈值tv2的物理机为源物理机集合，并在源物理机集合中选择需要迁移的特定虚拟机集合，并选择温度低于平均温度阈值tv2的物理机为目标物理机集合；

虚拟机与物理机映射步骤S222：从目标物理机集合中，选择特定目标物理机，建立特定虚拟机与特定目标物理机的映射关系，准备执行虚拟机迁移。

图2为本发明虚拟机与物理机选择步骤流程示意图，如图2所示，其中，虚拟机与物理机选择步骤S221还包括：

源物理机集合选择步骤S2211：选择在当前和一段时间内温度持续高于所述平均温度阈值tv2的物理机作为源物理机；

特定虚拟机集合选择步骤S2212：在源物理机上根据温度贡献与平均温度阈值tv2的差值，选择需要进行迁移的特定虚拟机；

目标物理机集合选择步骤S2213：选择在当前和一段时间内温度持续低于平均温度阈值tv2的物理机作为目标物理机集合。

图3为本发明虚拟机与物理机映射步骤流程示意图，如图3所示，其中，虚拟机与物理机映射步骤S222还包括：

特定目标物理机选择步骤S2221：从目标物理机集合中根据资源使用情况信息选择特定目标物理机，并根据物理机的温度与平均温度阈值tv2的差值，确定特定虚拟机与特定目标物理机的映射关系。

以下结合图示说明本发明具体实施例的步骤，图4为本发明基于温度虚拟机迁移方法一实施例步骤示意图，如图4所示，本发明的一具体实施例操作步骤，说明虚拟机迁移过程。

本发明提出的基于温度的虚拟机迁移方法主要包含步骤：A)采集数据；B)判断触发迁移的条件；C)选择源物理机集合；D)需要迁出的特定虚拟机集合；E)选择目标物理机集合；F)为虚拟机选择特定目标物理机；G）执行迁移。

本发明公开了一种基于温度的虚拟机迁移方法，具体包括以下步骤：

步骤S10：采集数据

实时采集数据中心中各个物理机的出/入风口温度，每个物理服务器和每台虚拟机的资源使用情况（资源包括：cpu，内存，磁盘，网卡）。

步骤S11：判断触发迁移的条件

1、判断物理机出风口最高温度和最低温度的差值是否超过预设置的阈值tv1，若没有超过阈值tv1，则当前系统不需要进行迁移。

2、若物理机出风口最高温度超过设置的阈值tv1，则计算整个系统的平均温度作为温度阈值tv2，并触发迁移。

步骤S12：选择源物理机集合SP

选择在当前时刻和未来一段时间内物理机出风口温度持续高于温度阈值tv1的物理机，作为源物理机集合。

步骤S13：需要迁出的特定虚拟机集合SV

选择源物理机上温度贡献最接近于温度阈值tv2与物理机出风口温度的差值的特定虚拟机。

步骤S14：选择目标物理机集合DP

选择在当前时刻和未来一段时间内物理机出风口温度持续低于温度阈值tv1的物理机，作为目标物理机集合。

步骤S15：为特定虚拟机选择特定目标物理机

1、从目标物理机集合中，选择资源不冲突并且满足需求的物理机集合RP，所谓的资源不冲突是指迁移后不会造成资源竞争，即以cpu资源为例，若是特定虚拟机是cpu需求较大的，则迁移到其上的虚拟机是cpu需求较小的。

2、从上步中的集合RP中选择物理机温度与温度阈值tv2的差值最接近于虚拟机贡献值的物理机，作为特定目标物理机。

步骤S16：执行迁移

根据特定虚拟机和特定目标物理机的映射，发出迁移命令，进行迁移。

以下对实施例各步骤的具体实施方式进行进一步的详细说明：

步骤S10：采集数据

1、从物理机和虚拟机的资源监控系统中实时得到物理机和虚拟机的资源使用情况。

2、从温度监控系统中实时得到物理机的出/入风口温度。

步骤S11：判断触发迁移的条件

1、计算当前时刻t物理机的出风口的最高温度和最低温度的差值Δtemp(t)＝max{temp_out₁(t),temp_out₂(t),......}-min{temp_out₁(t),temp_out₂(t),......}

2、若Δtemp(t)＞tv1(即出风口温度差值大于设置阈值，这个设置阈值是为了判断数据中心当前时刻是否有明显的温度不均衡现象），进入下一步骤。

3、计算整个数据中心的出风口温度的平均值avg_temp(t),并将该值作为温度阈值tv2,即 $\mathrm{tv}2=\mathrm{avg}\_\mathrm{temp}\left(t\right)\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{temp}\_{\mathrm{out}}_i\left(t\right)/N,$ N为物理机的个数。

步骤S12：选择源物理机集合SP

将物理机出风口温度大于tv2的物理机PM_i加入到集合SP中，即 $\mathrm{SP}=\left\{{\mathrm{PM}}_i\right|\∃{\mathrm{PM}}_i,\∀\mathrm{tt},t\≤\mathrm{tt}\≤t+x,\mathrm{temp}\_{\mathrm{out}}_i\left(t\right)\≥\mathrm{tv}\mathrm{2,1}\≤i\≤N\},$ N为物理机的个数。

步骤S13：需要迁出的虚拟机集合SV

1、依次计算每个物理机上的所有虚拟机的贡献温度Contri_tempVMij(t)（表示物理机j上的虚拟机i对物理机j的温度贡献)。

Contr_i_tempVMi_j(tt)＝pre_Tempout_j(tt)-temp_out_j(t)（其中pre_Tempout(tt)是预测到的tt时刻的物理机的出风口温度，temp_out_j(t)是t时刻物理机的出风口温度）

pre_Tempout_j(tt)＝α0+α1*temp_in_j(t)+α2*temp_out_j(t)+α3*pm_j_cpu_uti+α4*vm_i_pm_j_cpu_uti+α5*pm_j_mem_uti+α6*vm_i_pm_j_mem_uti+α7*pm_j_net+α8*vm_i_pm_j_net+α9*pm_j_disk+α10*vm_i_pm_j_disk.

temp_outj(t)＝α0+α1*temp_in_j(t)+α2*temp_out_j(t)+α3*pm_j_cpu_uti+α5*pm_j_mem_uti+α7*pm_j_net+α9*pm_j_disk.

（α0---α10是常量，不同的物理机对应不同的数值，可通过离线测量得到。pm_j_mem_uti，pm_j_mem_uti，pm_j_net，pm_j_disk分别表示物理机j在t时刻的资源情况，在监控中得到。vm_i_pm_j_cpu_uti，vm_i_pm_j_mem_uti，vm_i_pm_j_net，vm_i_pm_j_disk分别表示vm_i对pm_j的cpu利用率，mem利用率以及net，disk等资源的使用情况）

2、将Contri_tempVMij(t)最接近于tv2的一个虚拟机VMij加入到SV中，VMij表示在物理机j上的虚拟机i，或者，将最接近于tv2的多个虚拟机加入到SV中，即

$\mathrm{SV}=\left\{{\mathrm{VM}}_{\mathrm{ij}}\right|\∀\mathrm{tt},t\≤\mathrm{tt}\≤t+x,|\mathrm{Contri}\_\mathrm{temp}{\mathrm{VM}}_{\mathrm{ij}}\left(\mathrm{tt}\right)-\mathrm{tv}2|=\mathrm{\ϵ}\⊕|\underset{i\∈\{1......N\}}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{Contri}\_\mathrm{temp}{\mathrm{VM}}_{\mathrm{ij}}-\mathrm{tv}2|=\mathrm{\ϵ}\}$

步骤S14：选择目标物理机集合DP

选择在当前时刻和未来一段时间内物理机出风口温度持续低于温度阈值的物理机,即 $\mathrm{DP}=\left\{{\mathrm{PM}}_i\right|\∃{\mathrm{PM}}_i,\∀\mathrm{tt},t\≤\mathrm{tt}\≤t+x,\mathrm{temp}\_{\mathrm{out}}_i\left(\mathrm{tt}\right)\≤\mathrm{tv}\mathrm{2,1}\≤i\≤N\}$

步骤S15：为虚拟机选择特定目标物理机V-M

1、对于每一个SV中的VMij，在DP中选择选择资源不冲突并且满足需求的物理机加入到集合RP_j，即

(l＝max(PM_i_used_resourcek))≠(m＝max(VM_j_reqk)),k＝1,2,3,4,i＝1......N}(k表示资源的种类号，总共有四种资源，N为物理机的个数)。

2、计算在RP_j中的每个物理机的出风口temp_out_i(t)与温度阈值tv2的差值Δ，选择出最接近Δ的物理机作为该VMij的特定目标物理机，记录为VMj-PMi加入到集合R中。

步骤S16：执行迁移

根据在R中特定虚拟机与特定物理机的映射关系，发送迁移命令，进行迁移。

如上所述，本发明调节了数据中心的温度分布，实现节能降耗，并且迁移后的新的布局在短期内不会造成需要新的迁移来平衡数据中心的温度。

本发明还提供了一种基于温度的虚拟机迁移系统，图5为本发明基于温度虚拟机迁移系统结构示意图，如图5所示，该系统包括：

温度监控模块1：实时采集各个物理机的温度以及物理机和虚拟机的资源使用情况信息；

虚拟机迁移模块2：根据采集到的温度和资源使用情况信息，判断是否需要触发迁移，需要迁移时，决策并选择需要迁移的特定虚拟机和特定目标物理机，根据特定虚拟机和特定目标物理机的映射关系，执行迁移。

其中，虚拟机迁移模块2还包括：

触发迁移条件判断模块21：将物理机的温度与预定的温度阈值进行比较判断，如果需要迁移，则计算整个系统的平均温度阈值，并触发虚拟机迁移；

虚拟机迁移决策模块22：根据平均温度阈值，选择源物理机集合、特定虚拟机集合、目标物理机集合和特定目标物理机，建立特定虚拟机集合和特定目标物理机映射关系；

迁移执行模块23：根据所述特定虚拟机集合和所述特定目标物理机的映射关系，执行迁移。

其中，触发迁移条件判断模块21还包括：

高低温差值模块211；计算当前时刻t物理机的最高温度和最低温度的差值；

判断模块212：设置温度阈值tv1，判断温度差值超过温度阈值tv1，则计算整个系统的平均温度作为平均温度阈值tv2，并触发系统迁移，如果温度差值小于温度阈值tv1，则系统不需要迁移，其中tv1和tv2为大于0。

其中，虚拟机迁移决策模块22还包括：

虚拟机与物理机选择模块221：通过平均温度阈值tv2，选择温度高于平均温度阈值tv2的物理机为源物理机集合，并在源物理机集合中选择需要迁移的特定虚拟机集合，并选择温度低于平均温度阈值tv2的物理机为目标物理机集合；

虚拟机与物理机映射模块222：从目标物理机集合中，选择特定目标物理机，建立特定虚拟机与特定目标物理机的映射关系，准备执行虚拟机迁移。

图6为本发明虚拟机与物理机选择模块结构示意图，如图6所示，其中，虚拟机与物理机选择模块221还包括：

源物理机集合选择模块2211：选择在当前和一段时间内温度持续高于平均温度阈值tv2的所述物理机作为源物理机；

特定虚拟机集合选择模块2212：在源物理机上根据温度贡献与平均温度阈值tv2的差值，选择需要进行迁移的特定虚拟机；

目标物理机集合选择模块2213：选择在当前和一段时间内温度持续低于平均温度阈值tv2的物理机作为目标物理机集合。

图7为本发明虚拟机与物理机映射模块结构示意图，如图7所示，其中，虚拟机与物理机映射模块222还包括：

特定目标物理机选择模块2221：从目标物理机集合中根据资源使用情况信息选择特定目标物理机，并根据物理机的温度与平均温度阈值tv2的差值，确定特定虚拟机与特定目标物理机的映射关系。

以下结合图示说明本发明具体实施例的系统，图8为本发明一实施例监控模块示意图，图9为本发明一实施例迁移模块示意图，如图8、图9所示该系统中包括监控模块和迁移模块，如下：

A).温度监控模块：监控数据中心中物理机的温度以及物理机和虚拟机的资源使用情况；

B).虚拟机迁移模块：迁移模块包括三个模块

触发迁移条件判断模块，判断是否有需要迁移，并计算平均温度的阈值。

虚拟机迁移决策模块，为需要迁移的特定虚拟机找到合适的特定目标物理机。

迁移执行模块，将决策单元得到的每个需要迁移的特定虚拟机迁移到决策单元中找到的与之对应的特定目标物理机，使迁移后的数据中心的物理机温度一致。

如上所述，本发明提供的虚拟机迁移系统调节了数据中心的温度分布，实现节能降耗，并且迁移后的新的布局在短期内不会造成需要新的迁移来平衡数据中心的温度。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于温度的虚拟机迁移方法，其特征在于，所述方法包括：

温度监控步骤：实时采集各个物理机的温度以及所述物理机和虚拟机的资源使用情况信息；

虚拟机迁移步骤：根据采集到的所述温度和所述资源使用情况信息，判断是否需要触发迁移，需要迁移时，决策并选择需要迁移的特定虚拟机和特定目标物理机，根据所述特定虚拟机和所述特定目标物理机的映射关系，执行迁移，所述虚拟机迁移步骤还包括：

触发迁移条件判断步骤：将所述物理机的温度与预定的温度阈值进行比较判断，如果需要迁移，则计算整个系统的平均温度阈值，并触发虚拟机迁移；

虚拟机迁移决策步骤：根据所述平均温度阈值，选择源物理机集合、特定虚拟机集合、目标物理机集合和特定目标物理机，建立所述特定虚拟机集合和特定目标物理机映射关系，所述虚拟机迁移决策步骤还包括：

虚拟机与物理机选择步骤：通过所述平均温度阈值tv2，选择温度高于所述平均温度阈值tv2的物理机为源物理机集合，并在所述源物理机集合中选择需要迁移的特定虚拟机集合，并选择温度低于所述平均温度阈值tv2的物理机为目标物理机集合；

虚拟机与物理机映射步骤：从所述目标物理机集合中，选择特定目标物理机，建立所述特定虚拟机与所述特定目标物理机的映射关系，准备执行虚拟机迁移。

2.根据权利要求1所述基于温度的虚拟机迁移方法，其特征在于，所述虚拟机迁移步骤还包括：

迁移执行步骤：根据所述特定虚拟机集合和所述特定目标物理机的映射关系，执行迁移。

3.根据权利要求2所述基于温度的虚拟机迁移方法，其特征在于，所述触发迁移条件判断步骤还包括：

高低温差值步骤；计算当前时刻t所述物理机的最高温度和最低温度的差值；

判断步骤：设置温度阈值tv1，如果所述温度差值超过所述温度阈值tv1，则计算整个系统的平均温度作为平均温度阈值tv2，并触发系统迁移，如果所述温度差值小于所述温度阈值tv1，则系统不需要迁移，其中tv1和tv2为大于0。

4.根据权利要求3所述基于温度的虚拟机迁移方法，其特征在于，所述虚拟机与物理机选择步骤还包括：

源物理机集合选择步骤：选择在当前和一段时间内温度持续高于所述平均温度阈值tv2的所述物理机作为源物理机；

特定虚拟机集合选择步骤：在所述源物理机上根据温度贡献与所述平均温度阈值tv2的差值，选择需要进行迁移的特定虚拟机；

目标物理机集合选择步骤：选择在当前和一段时间内温度持续低于所述平均温度阈值tv2的所述物理机作为目标物理机集合。

5.根据权利要求3所述基于温度的虚拟机迁移方法，其特征在于，所述虚拟机与物理机映射步骤还包括：

特定目标物理机选择步骤：从所述目标物理机集合中根据资源使用情况信息选择特定目标物理机，并根据所述物理机的温度与所述平均温度阈值tv2的差值，确定所述特定虚拟机与所述特定目标物理机的映射关系。

6.一种基于温度的虚拟机迁移系统，应用于如权利要求1-5中任一项所述基于温度的虚拟机迁移方法，其特征在于，所述系统包括：

温度监控模块：实时采集各个物理机的温度以及所述物理机和虚拟机的资源使用情况信息；

虚拟机迁移模块：根据采集到的所述温度和所述资源使用情况信息，判断是否需要触发迁移，需要迁移时，决策并选择需要迁移的特定虚拟机和特定目标物理机，根据所述特定虚拟机和所述特定目标物理机的映射关系，执行迁移，所述虚拟机迁移模块还包括：

触发迁移条件判断模块：将所述物理机的温度与预定的温度阈值进行比较判断，如果需要迁移，则计算整个系统的平均温度阈值，并触发虚拟机迁移；

虚拟机迁移决策模块：根据所述平均温度阈值，选择源物理机集合、特定虚拟机集合、目标物理机集合和特定目标物理机，建立所述特定虚拟机集合和特定目标物理机映射关系，所述虚拟机迁移决策模块还包括：

虚拟机与物理机选择模块：通过所述平均温度阈值tv2，选择温度高于所述平均温度阈值tv2的物理机为源物理机集合，并在所述源物理机集合中选择需要迁移的特定虚拟机集合，并选择温度低于所述平均温度阈值tv2的物理机为目标物理机集合；

虚拟机与物理机映射模块：从所述目标物理机集合中，选择特定目标物理机，建立所述特定虚拟机与所述特定目标物理机的映射关系，准备执行虚拟机迁移。

7.根据权利要求6所述基于温度的虚拟机迁移系统，其特征在于，所述虚拟机迁移模块还包括：

迁移执行模块：根据所述特定虚拟机集合和所述特定目标物理机的映射关系，执行迁移。

8.根据权利要求7所述基于温度的虚拟机迁移系统，其特征在于，所述触发迁移条件判断模块还包括：

高低温差值模块；计算当前时刻t所述物理机的最高温度和最低温度的差值；

判断模块：设置温度阈值tv1，判断所述温度差值超过所述温度阈值tv1，则计算整个系统的平均温度作为平均温度阈值tv2，并触发系统迁移，如果所述温度差值小于所述温度阈值tv1，则系统不需要迁移，其中tv1和tv2为大于0。

9.根据权利要求8所述基于温度的虚拟机迁移系统，其特征在于，所述虚拟机与物理机选择模块还包括：

源物理机集合选择模块：选择在当前和一段时间内温度持续高于所述平均温度阈值tv2的所述物理机作为源物理机；

特定虚拟机集合选择模块：在所述源物理机上根据温度贡献与所述平均温度阈值tv2的差值，选择需要进行迁移的特定虚拟机；

目标物理机集合选择模块：选择在当前和一段时间内温度持续低于所述平均温度阈值tv2的所述物理机作为目标物理机集合。

10.根据权利要求8所述基于温度的虚拟机迁移系统，其特征在于，所述虚拟机与物理机映射模块还包括：

特定目标物理机选择模块：从所述目标物理机集合中根据资源使用情况信息选择特定目标物理机，并根据所述物理机的温度与所述平均温度阈值tv2的差值，确定所述特定虚拟机与所述特定目标物理机的映射关系。