CN104519119A

CN104519119A - 虚拟化的云环境中异构迁移会话的反应性节流

Info

Publication number: CN104519119A
Application number: CN201410488445.9A
Authority: CN
Inventors: G·阿拉托雷; E·K·巴特勒; M·V·奇蒂; J·E·奥尔森; A·辛格; 宋旸
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: Qindarui company
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2014-09-22
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2034-09-22
Also published as: CN104519119B; US9807014B2; US20150095485A1

Abstract

本发明的各实施方式总体上涉及虚拟化的云环境中异构迁移会话的反应性节流。具体地，公开了一种用于在虚拟化的云环境中同时运行的异构迁移会话的反应性节流的方法。异构迁移会话由诸如由迁移会话执行的功能的类型以及通过执行迁移会话取得的值之类的若干属性表征。去往虚拟化的云环境计算中经历过度资源拥塞的任何资源的输入/输出(I/O)路径被标识。沿I/O路径的瓶颈继而被确定。虚拟化的云计算环境中资源的虚拟到物理资源映射信息用于获得对沿标识的I/O路径的瓶颈有贡献的异构迁移会话的列表。

Description

虚拟化的云环境中异构迁移会话的反应性节流

技术领域

本发明总体上涉及云计算，并且更具体地涉及在虚拟化的云计算环境中节流异构迁移会话。

背景技术

云计算环境通常是大量服务器计算机(节点)，这些服务器计算机托管通过实时通信网络连接的数据和应用。虚拟化技术使得云计算环境中的计算和存储资源能够通过创建被划分成一个或多个执行环境的设备或资源的虚拟版本进行共享。例如，在虚拟化的云计算数据中心中，物理资源(诸如处理器、存储器、网络带宽和存储装置)被抽象成针对高效资源利用和改进的易管理性的虚拟工具。

在典型的虚拟化的云计算数据中心中，输入/输出(I/O)流量通常被分类成云用户生成的流量或云管理相关的流量。云用户生成的流量通常是必须在云计算中心中被承载、超出云管理员的控制的任何工作。其通常对于终端用户而言是透明的并且较少由云管理员可控制。内部虚拟机(VM)通信、对存储设备的应用I/O请求是云用户生成的流量的一些示例。云管理相关的流量通常是云管理员经由有助于负载平衡和改进的资源利用的云管理/编配软件发起的任何工作。虚拟盘(VD)和VM迁移和备份/恢复会话是云管理相关的流量的示例。通常，云用户生成的流量和云管理相关的流量在虚拟化的云计算数据中心中共存，并且共享相同资源池(诸如网络带宽、设备CPU循环、I/O带宽等)。

虽然云用户生成的流量和云管理相关的流量可以共存，但是其中多个云管理会话被发起的场景可能导致产生虚拟化的云计算数据中心中的不期望的拥塞和应用延迟的云管理相关的流量。例如，考虑到云管理员发起VM迁移会话、文件集迁移会话和存储卷迁移会话的混合的情况，其中每一个均在其所执行的功能的类型方面是异构的。在这些迁移会话期间，应用可以经历过度的I/O延迟。从这些当前运行的迁移会话生成的云管理相关的流量可能促成通过造成拥塞的过度延迟。这使得云用户的体验恶化并且将很可能违反与虚拟化的云计算数据中心相关联的服务水平协议(SLA)。

在上文场景中，云管理员通常尝试节流或减少运行的迁移会话的迁移传输速率以缓解网络拥塞和/或资源过度利用并且将应用I/O延迟减少至可接受的水平。存在云管理员可以用以节流迁移会话的多种方法。例如，针对存储卷迁移，镜像卷可以被首先创建并且原始卷可以在两个卷被同步之后被删除以完成迁移。由于同步可以持续数秒至数小时，因此节流涉及来自云管理员的指令以减少同步速率，其转而减少数据中心中的流量负载。类似地，针对VM迁移，迁移速度可以通过启用对应数据存储库上的某些特征被调节。

这些对于节流迁移会话的当前可用的方法受限于它们通常只能一次关注于一个具体类型的迁移。例如，这些用于节流迁移会话的方法只能对同构迁移会话起作用而无法对具有同时运行并且共享相同设备/资源集合的各种类型功能的异构迁移会话(例如，存储卷、VM或文件)起作用。

发明内容

本发明的各实施方式能够节流不同功能类型(例如，VM、文件、卷)的异构迁移会话以通过利用虚拟化的云计算数据中心中资源的虚拟到物理映射信息来减少该数据中心中的流量拥塞。特别地，本发明的各实施方式使用用于同时运行并且共享被标识为虚拟化的云计算数据中心中的瓶颈的设备或资源的异构迁移会话的虚拟到物理资源映射信息以确定每个会话对瓶颈贡献的贡献部分。该贡献部分以及各迁移会话属性可以用于有效节流会话以减少虚拟化的云计算环境(诸如虚拟化的云计算数据中心)中的流量拥塞。

在一个实施方式中，存在一种在计算机系统上执行的方法。在这一实施方式中，该方法包括使用计算机系统执行以下各项：在虚拟化的云计算环境中发起多个异构迁移会话，该多个异构迁移会话在该虚拟化的云计算环境中同时运行并且共享相同资源集合，其中每个异构迁移会话由该迁移会话执行的功能的类型以及通过执行该迁移会话取得的值表征；在执行该多个异构迁移会话时监测该虚拟化的云计算环境在该虚拟化的云计算环境中的任何资源处的延迟；标识去往该虚拟化的云计算环境中正经历过度输入/输出(I/O)延迟的任何资源的I/O路径；确定沿该I/O路径作为该过度I/O延迟的瓶颈的资源；使用该虚拟化的云计算环境中的资源的虚拟到物理资源映射信息来获得对标识的该I/O路径处的该瓶颈有贡献的该异构迁移会话的列表；以及将该异构迁移会话列表中的每个异构迁移会话的迁移速率节流对应于以下各项的量：该迁移会话执行的功能的类型、通过执行该迁移会话取得的值以及指明该迁移会话对标识的该I/O路径处的该瓶颈贡献的数量的贡献部分。

在第二实施方式中，存在一种用于节流在虚拟化的云计算环境中同时运行并且共享相同资源集合的多个异构迁移会话的计算机系统，其中每个异构迁移会话由执行的功能的类型以及通过执行该迁移会话取得的值表征。在这一实施方式中，该计算机系统包括：至少一个处理单元以及与该至少一个处理单元可操作地相关联的存储器。异构迁移会话节流工具可存储在存储器中并且由该至少一个处理单元可执行。该异构迁移会话节流工具包括：监测组件，该监测组件在执行该多个异构迁移会话时监测该虚拟化的云计算环境在该虚拟化的云计算环境中的任何资源处的延迟。标识组件，该标识组件标识去往该虚拟化的云计算环境中正经历过度延迟的任何资源的输入/输出(I/O)路径，该标识组件进一步被配置为确定沿该I/O路径作为该过度I/O延迟的瓶颈的资源。虚拟到物理资源映射组件，该虚拟到物理资源映射组件包含该虚拟化的云计算环境中的资源的虚拟到物理资源映射信息，该虚拟到物理资源映射组件使用该映射信息来获得对标识的该I/O路径处的该瓶颈有贡献的该异构迁移会话的列表。节流组件，该节流组件将该异构迁移会话列表中的每个异构迁移会话的迁移速率节流对应于以下各项的量：该迁移会话执行的功能的类型、通过执行该迁移会话取得的值以及指明该迁移会话对标识的该I/O路径处的该瓶颈贡献的数量的贡献部分。

在第三实施方式中，存在一种存储计算机指令的计算机可使用的存储器，当该计算机指令被执行时使得计算机系统能够节流在虚拟化的云计算环境中同时运行并且共享相同资源集合的多个异构迁移会话。所执行的计算机指令使得该计算机系统执行一种方法，包括：在虚拟化的云计算环境中发起多个异构迁移会话，其中每个异构迁移会话由该迁移会话执行的功能的类型以及通过执行该迁移会话取得的值表征；在执行该多个异构迁移会话时监测该虚拟化的云计算环境在该虚拟化的云计算环境中的任何资源处的延迟；标识去往该虚拟化的云计算环境中正经历过度资源拥塞输入/输出(I/O)延迟的任何资源的I/O路径；确定沿该I/O路径作为该过度I/O延迟的瓶颈的资源；使用该虚拟化的云计算环境中的资源的虚拟到物理资源映射信息来获得对标识的该I/O路径处的该瓶颈有贡献的该异构迁移会话的列表；以及将该异构迁移会话列表中的每个异构迁移会话的迁移速率节流对应于以下各项的量：该迁移会话执行的功能的类型、通过执行该迁移会话取得的值，以及指明该迁移会话对标识的该I/O路径处的该瓶颈贡献的数量的贡献部分。

附图说明

在说明书的结束处的权利要求书中特别地指出并明确地要求保护被认为是本发明的实施方式的主题。能够用以理解本发明的实施方式的记载的特征的一种方式是结合附图来参考实施方式的以下详细描述，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施方式的在其中本发明的各实施方式进行操作的虚拟化的云计算环境的示意图。

图2示出了根据本发明的一个实施方式的图示了由在图1中所示的虚拟化的云计算环境中的云管理员发起异构迁移会话的示意图。

图3示出了根据本发明的一个实施方式的可以用于节流异构迁移会话的异构迁移会话节流工具的示意图。

图4示出了根据本发明的一个实施方式的图示了由异构迁移会话节流工具执行的一些操作的流程图。

图5是根据本发明的一个实施方式的图示了异构迁移会话节流工具标识输入/输出(I/O)路径中经受过度拥塞的瓶颈的示例。

图6是根据本发明的一个实施方式的图示了异构迁移会话节流工具利用虚拟到物理资源映射信息以获得对瓶颈有贡献的异构迁移会话的列表以及其对该瓶颈的贡献部分的示例。

图7是根据本发明的一个实施方式的图示了异构迁移会话节流工具根据目标流量减少节流异构迁移会话的示例。

图8是根据本发明的一个实施方式的图示了异构迁移会话节流工具需要增加目标速率减少以重新节流异构迁移会话的示例。

图9是根据本发明的一个实施方式的在其中异构迁移会话节流工具的元件可以进行操作的计算环境的示意图。

具体实施方式

现在参考附图，图1示出了在其中本发明的各实施方式进行操作的虚拟化的云计算环境100的示意图。虽然在图1中未具体图示，但是虚拟化的云计算环境100可以包括大量服务器计算机，这些服务器计算机托管通过实时通信网络连接的数据和应用。虚拟化的云计算环境100中的设备或资源的虚拟版本被划分成支持计算和存储资源共享的一个或多个执行环境。通过此方式，物理资源(诸如处理器、存储器、网络带宽和存储装置)被抽象为用于高效资源利用和改进的易管理性的虚拟工具。

监测和异常检测程序105针对操作性能(诸如网络拥塞和资源过度利用)监测虚拟化的云计算环境100。这可以包括针对资源的过度利用监测虚拟化的云计算环境100以及检测访问资源的拥塞。在操作中，监测和异常检测程序105可以检测当应用/云用户沿其输入/输出(I/O)路径经历过度延迟时，哪一个预先处于可接受水平。在一个实施方式中，如果超出预定访问延迟阈值，则监测和异常检测程序105可以检测过度延迟。监测和异常检测程序105可以是任何商业上可获得的程序，诸如例如IBM TIVOLI存储生产力中心、TIVOLI监测工具或VMWARE监测工具。

虚拟化的云计算环境管理组件110与监测和异常检测程序105通信以便减少虚拟化的云计算环境100中的网络拥塞和/或资源过度利用。虚拟化的云计算环境管理组件110可以执行其他维护和监测操作以便保存虚拟化的云计算环境100的操作。虽然监测和异常检测程序105和虚拟化的云计算环境管理组件110在图1中被示为不同的计算系统，但是这些组件可以驻留在相同系统中。

在本发明的各种实施方式中，监测和异常检测程序105和虚拟化的云计算环境管理组件110可以用于在云管理员运行异构迁移会话时监测虚拟化的云计算环境100、检测在执行迁移会话时出现的网络拥塞和资源过度利用以及根据迁移会话对网络拥塞或资源过度利用的贡献节流那些迁移会话以缓解I/O延迟。如这里所使用的，节流迁移会话通常是迁移会话体现的对象、数据或结构的迁移传输速率的减少。

图2示出了经由虚拟化的云计算环境管理组件110由在图1中所示的虚拟化的云计算环境中的云管理员发起异构迁移会话的示意图。如这里所使用的，迁移会话包括涉及数据传输以及使用云资源的任何管理任务。异构迁移会话是迁移不同类型的对象、数据或结构的迁移会话。例如，图2图示了在虚拟机(VM)200、文件205、卷210、资源N 220上执行的迁移会话。在这一示例中，这些多个类型的迁移会话在云中共存，并且可以共享共同的资源(例如，网络交换机或共享的存储后端)。在图2中，VM 200、文件205和卷210在这一示例中是被迁移的实体。例如，将VM 200从机器A迁移至机器B可以对应于将X数据量从机器A传输至机器B。迁移文件205可以对应于将Y数据量从机器C传输至机器D。卷210的迁移可以通过相似方式表征。在任何情况下，所有迁移会话是云(或数据中心)中发生的真实“数据传输”，并且每个数据传输将利用云资源(例如，存储设备需要分配CPU以进行传入的I/O操作)。因此，出于管理的目的，不是由云用户发起的这些“数据传输”集合可以与云用户生成的工作负载共享资源并且可以影响其性能。由于最终目标是更好地服务云用户，因此如果这些管理数据传输的资源利用对云用户的应用起到负面影响，则应当将其节流。本领域技术人员将领会到，在图2中所示的这些异构迁移会话只是可以在虚拟化的云计算环境100(图1)中执行的一些类型的迁移会话的示例而不是旨在限制。

异构迁移会话可以由若干属性表征。一个属性是由迁移执行的功能的类型(例如，卷、文件、VM)，其表示通过执行迁移取得的目标。例如，引起将一个VM迁移到另一VM的一个迁移会话可以具有用于减少热点或降低云中拥塞的功能。引起将存储箱(例如，虚拟盘)迁移至另一存储箱的另一迁移可以具有用于高速缓存数据的功能。

另一属性是完成迁移会话之后该会话的值。本质上，由该会话执行的每个功能在其完成之后向云计算环境提供一定益处或值。因此，迁移会话的值取决于迁移的功能或目的。例如，如果迁移类型是其中目标是将几乎不访问的卷重新分配至更廉价的存储设备的存储卷迁移，则计算值的一种方法可以被确定为：s_i.值＝|目标I/O密度-I/O密度|*大小。如果迁移类型是其中目标是减少文件访问延迟的从硬盘向高速缓存的文件迁移，则这一迁移会话的值可以被计算为：s_i.值＝高速缓存命中概率。注意，高速缓存命中概率是来自用户的新请求将要求这一特定文件的概率。例如，如果文件是大量用户将请求的流行电影，则这一文件可以被认为具有大“命中概率”。因此，在这一示例中，这一流行文件可以被置于高速缓存而不是更慢的硬盘中，以有助于更快地访问。在另一方面，如果另一文件具有低流行度，并且因此具有小命中概率，则其可以被置于慢硬盘中，从而为那些流行(即具有较高命中概率)的文件节省高速缓存(具有有限大小)的空间。通常，迁移会话的功能确定其值用以被计算和评估的方式。在一个实施方式中，用于具有类似目的的迁移会话的高值可以暗示较少节流。

可以用于将迁移会话从其他异构迁移会话表征的其他属性是该迁移会话的剩余大小和迁移速率。如这里所使用的，剩余大小通常是在标识瓶颈时留下用于迁移的剩余数据量。迁移速率是执行迁移的速率。

功能的迁移类型、值、剩余大小和迁移速率只是可以用于将迁移会话从其他异构迁移会话表征并区分的一些属性的示例，而并不旨在限制本发明的各实施方式。本领域技术人员将领会到，其他属性(诸如业务影响、延迟容限、迁移会话的所有权(例如，谁发起这一迁移会话)等)可以用于在这里所述的各方面表征异构迁移会话以及节流迁移会话。

图3示出了可以在虚拟化的云计算环境管理组件110(图1)中使用的用于节流在虚拟化的云计算环境100(图1)中同时运行并且共享相同资源集合的异构迁移会话的异构迁移会话节流工具300的示意图。如在图3中所示，异构迁移会话节流工具300包括监测组件305，其在异构迁移运行异常(诸如由于资源的过度利用、资源拥塞等产生的I/O延迟)时监测虚拟化的云计算环境100。监测组件305可以与监测和异常检测程序105(图1)结合工作以确定虚拟化的云计算环境100中的任何I/O路径是否在发起迁移会话之后经历过度延迟。监测组件305可以接收监测和异常检测程序105经由公知推/拉技术检测虚拟化的云计算环境100中的过度延迟的指示。一旦监测组件305接收到在发起异构迁移会话之前操作正常的I/O路径已经超出预定访问延迟的指示，异构迁移会话节流工具300就可以发起对麻烦的迁移会话的节流。

对麻烦的迁移会话的节流首先从标识组件310标识去往虚拟化的云计算环境100中的正经受过度I/O延迟的资源的I/O路径开始。标识组件310继而可以标识沿I/O路径具有过度延迟的瓶颈。如这里所使用的，沿I/O路径具有过度延迟的瓶颈指的是该I/O路径上最严重过度利用并且应当被首先考虑以缓解延迟的共享资源。在一个实施方式中，自底向上的方式可以通过从存储卷开始并工作直到主机，以及将具有过度延迟(即，超出预定阈值)的第一共享资源(例如，存储池、存储盘子系统、网络设备)标记为瓶颈来进行。在另一实施方式中，瓶颈可以通过标识拥塞I/O路径上与该I/O路径上的其他资源相比偏离其平均响应时间最大的设备来指出。一旦瓶颈被标识，就可以标识穿过这一瓶颈的所有有贡献的迁移会话。

包含虚拟化的云计算环境100中资源的虚拟到物理资源映射信息的虚拟到物理资源映射信息组件315可以用于标识穿过此瓶颈并且对其有贡献的所有迁移会话。在一个实施方式中，这一信息可以通过查询虚拟化层获得。例如，在存储虚拟化方面，设备将通过将虚拟盘映射到物理盘来执行存储虚拟化，并且这一映射关系信息被存储在可以被查询的表中。如下文所述，虚拟到物理资源映射信息组件315使用虚拟到物理资源映射信息用于通过计算每个迁移会话对瓶颈的“贡献部分”来区分共享被标识为瓶颈的相同设备或资源的迁移会话。

虚拟到物理资源映射信息组件315通过使用虚拟到物理资源映射信息来首先获得穿过这一瓶颈并且对拥塞有贡献的异构迁移会话的列表来确定每个迁移会话对该瓶颈的贡献部分。在一个实施方式中，穿过该瓶颈并且对拥塞有贡献的迁移会话的列表或集合可以由S表示。在一个实施方式中，针对集合S中的每个有贡献的迁移会话s_i，该会话的属性被用于确定在对瓶颈贡献方面每个迁移会话的优先级，其转而确定将被节流的量以缓解沿拥塞的I/O路径的延迟。属性可以包括表示迁移会话的功能或目的的迁移类型(例如，卷、文件、VM)，在完成之后捕获迁移会话的益处的值(取决于迁移的目的)，留下待完成的迁移会话的剩余大小以及指示会话对瓶颈有贡献的量的贡献部分。

在一个实施方式中，贡献部分cp可以是数值，该数值可以被计算为：s_i.cp＝当前迁移速率×分数(e.g.,1,1/2,1/4…)。由于异构虚拟到物理资源映射，S中的迁移会话可以对瓶颈贡献不同的负载部分。作为一个示例，考虑迁移A和B均对拥塞的存储子系统有贡献。迁移会话A可以对瓶颈贡献所有负载，而迁移会话B由于不同的虚拟卷到物理盘映射而可以对瓶颈只贡献其总负载(60MB/s)的2/3。根据这里所述的实施方式，有效节流解决方案可以节流迁移会话A多于迁移会话B，这是由于A的更大的贡献部分。具有较少贡献部分值的迁移可以被较少节流，这是由于这会不必要地拖延其完成时间而对缓解瓶颈具有细微影响。

节流组件320可以使用从虚拟到物理资源映射信息组件315生成的异构迁移会话的列表以及每个会话的贡献部分来节流异构会话。通常，节流组件320将异构迁移会话列表中的每个迁移会话的迁移速率节流对应于以下各项的量：迁移会话执行的功能的类型、与迁移会话相关联的值以及对标识的I/O路径处拥塞的贡献部分。节流中使用的其他属性可以包括列表中每个迁移会话的剩余大小和迁移速率。

节流组件320可以使用上文指出的属性来节流迁移会话以获得预定初始总目标流量减少。在一个实施方式中，预定初始总目标速率减少可以被设置成预定值(例如，400MB/s)。换言之，在检测到拥塞或过度利用之后，云管理员可以首先尝试将聚合迁移速率或速度减少预定量(例如，400MB/s)。这一总速率减少继而可以由对瓶颈有贡献的列表或集合S中的所有会话共享。

节流组件320可以通过根据每个迁移会话的功能或目的首先将其指派至分类组来将预定初始总目标流量减少分配到异构迁移会话列表中的会话中的每个会话。通过这一方式，具有共同功能的迁移会话被指派到相似的分类组，而具有不同目的功能的异构迁移会话被指派到不同的分类组。在一个实施方式中，每个分类组中的迁移会话可以根据其功能及其贡献部分被区分优先级。

节流组件320现在可以确定每个分类组中迁移会话的聚合迁移速率以便确定每个组对瓶颈贡献了多少。在一个实施方式中，聚合迁移速率包括每个分类组中每个异构迁移会话的传输速率的总和。例如，如果组1具有传输速率为60MB/s和40MB/s的两个会话，则用于该组的聚合速率为100MB/s。

接下来，节流组件320可以将预定初始总目标流量减少速率分配到分类组中的每个分类组以获得针对每个组的组级速率减少目标(即，组中每个会话应当被减少的量)。在一个实施方式中，每个组级速率减少目标与针对该组确定的聚合迁移速率成比例。例如，如果存在具有聚合速率为500MB/s、250MB/s和250MB/s的三个组(组1、组2、组3)，则400MB/s的总速率减少可以被分配如下：组1的聚合速率被减少至200MB/s；组2的聚合速率被减少至100MB/s；以及组3的聚合速率被减少至100MB/s。

如果需要，本领域技术人员将领会到易于将上文提到的成比例分配机制扩展到通用加权分配解决方案，其中每个组具有权重以捕获其他商业关注点，诸如这一迁移组的商业值、延迟这一商业组的风险/处罚/临界状态等。通过这一方式，总速率减少可以根据其权重由所有组进行共享。

一旦确定了组速率减少目标，节流组件320就可以将这一组速率减少目标分配到这一组内的每个迁移会话。在一个实施方式中，这一组内分配可以被实现如下。在每个组内，所有会话根据以下度量降序排名：其中s_i.rs是当前剩余大小；s_i.cp是贡献部分；以及s_i.值(s_i.value)是被视为用于迁移的计算的值。在组内的所有会话被排序之后，节流组件320可以根据其排序的列表中的排名确定每个会话的速率减少。在一个实施方式中，一种简单贪心方式可以被用于将排序的列表中的会话逐一暂停直到达到组速率减少目标。

节流组件320继而可以根据组级速率减少目标中的每个组级速率减少目标发起新的迁移会话。注意，当节流期间发起新的迁移会话时，该新的迁移会话可以从预订默认速率(例如，60MB/s)开始。当节流期间迁移会话完成时，可以重复组速率减少目标向分类组中每个迁移会话的分配。

在节流迁移会话之后，如果瓶颈处的拥塞仍然存在，则可能节流组件320必须将总目标流量减少速率增加预定量。通常，在达到初始目标速率减少之后，虚拟化的云计算环境管理组件110将查询监测和异常检测程序105以检查节流是否排除了拥塞以及瓶颈的响应时间是否落到预定阈值以下。在另一实施方式中，在达到预定停止标准(例如，针对迁移会话的最小速率要求)之后，监测和异常检测程序105可以进行检查。如果确定瓶颈仍然存在，则迁移管理器可以进一步将总速率减少目标增加预定增量，例如，进一步减少50MB/s并且将其应用于异构迁移会话节流工具300以用于重新节流与所增加的总目标流量减少速率成比例的迁移会话。注意，将迁移会话的最小速率设置成零简单地暗示如果必须则所有迁移会话应当被暂停。

节流和重新节流可以继续直到解决了拥塞/过度利用或者满足了预定停止标准，例如，达到了迁移会话的最小速率要求并且不允许进一步节流。即使异构迁移会话节流工具300可以排除一个瓶颈，这一迭代也可能必须处理沿I/O路径的仍然超出预定阈值的应用的访问延迟。如果节流机制排除一个瓶颈而沿I/O路径的应用的访问延迟仍然超出预定阈值，则这一附加步骤将迭代上述步骤。换言之，虽然通过上述方式的节流可以解决沿I/O路径的一个设备的过度利用，但是该I/O路径上另一设备可能变成新的瓶颈并且将性能恶化到不可接受的水平。因此，附加迭代将标识新的瓶颈并且继续节流过程直到该问题被解决，或者预定停止标准被满足，并且不允许进一步节流。

图4示出了图示了根据本发明的一个实施方式的节流异构迁移会话的操作的流程图400。首先，在405，多个异构迁移会话在虚拟化的云计算环境中被发起。迁移会话中的每个迁移会话同时在虚拟化的云计算环境中运行并且共享相同资源集合。异构迁移会话由以下属性表征，这些属性可以包括执行的迁移会话的功能或类型、通过执行迁移会话取得的值、剩余大小等。

在410，在执行迁移会话时监测虚拟化的云计算环境在虚拟化的云计算中的任何资源处的延迟。在415，标识去往虚拟化的云计算环境中的经历过度I/O延迟的任何资源的I/O路径。接下来，在420，进行关于沿该I/O路径哪个资源或设备是过度I/O延迟的瓶颈的确定。图5示出了其中资源被标识为特定I/O路径的瓶颈的示例。在这一示例中，存储卷控制器被标识为具有叹号图标的瓶颈。在这一示例中，总迁移速率从1000MB/s被减少到600MB/s，并且被分配到穿过这一瓶颈的迁移会话，以便缓解过度I/O延迟。

返回参考图4，在425，虚拟化的云计算环境中资源的虚拟到物理资源映射信息被用于获得对标识的I/O路径处的瓶颈有贡献的异构迁移会话的列表。再次参考图5，虚拟到物理资源映射信息可以用于获得向存储卷控制器贡献负载的迁移会话集合。针对每个有贡献的迁移会话，其属性被记录以确定每个迁移的优先级，其转而确定将被节流的量。

返回参考图4，在获得异构迁移会话列表之后，在430，列表中每个会话的迁移速率被节流对应于以下各项的量：迁移会话执行的功能类型、与迁移会话相关联的值以及指明迁移会话对标识的I/O路径处瓶颈贡献的数量的贡献部分。由于异构的虚拟到物理资源映射，异构迁移会话列表中的迁移会话可以向瓶颈贡献不同的负载部分。例如，如在图6中所示，卷迁移A和B均对拥塞的存储卷控制器子系统有贡献。然而，迁移会话A向瓶颈贡献所有负载(在示例中为60MB/s)，而由于不同的虚拟卷到物理盘映射迁移会话B仅将其总负载(60MB/s)的2/3(40MB/s)贡献给瓶颈。因此，由于A的更大共享部分，这里所述的有效节流解决方案可以节流迁移会话A多于迁移会话B。具有较小贡献部分值的迁移被较少节流，这是由于这会不必要地拖延其完成时间而对缓解瓶颈具有细微影响。

图7图示了根据本发明的各实施方式的节流异构迁移会话的另一示例。在图7中，标记有叹号图标的存储卷控制器被标识为瓶颈。为了缓解这一瓶颈，总迁移速率从1000MB/s被减少到600MB/s。该1000MB/s可以被分配给根据其执行的功能的类型分类的若干分类组。特别地，该1000MB/s可以根据对瓶颈的贡献部分被分配。在这一示例中，组1中的会话从500MB/s改变到300MB/s，组2中的会话从250MB/s改变到150MB/s，以及组3中的会话从250MB/s改变到150MB/s。即，组1中的迁移速率被减少200MB/s，组2中的迁移速率被减少100MB/s，以及组3中的迁移速率被减少100MB/s，有助于400MB/s的总流量减少。

总流量减少继而可以被分配到组中的迁移会话中的每个迁移会话。由于组1被减少200MB/s，这需要被分配到这一组中的所有会话。类似地，100MB/s需要被分配到这些组中的的每个组中的所有会话。使用上文所述的方式，400MB/s需要被成比例地分配到其有贡献的部分。由于组1具有组2和图3两倍的速率，因此组1需要是组2和图3的两倍。如在示例中所示，组1，卷1、3和5比卷2和4对于瓶颈似乎更重要，并且因此被分配100MB/s，而卷2和4被分配0MB/s。组2中的文件集和组3中VM的分配可以使用每个迁移会话按照所示等式的排名通过相似方式被分配。

返回参考图4，在节流之后，在435，如果瓶颈仍然存在，则迁移会话可能需要被重新节流。特别地，目标速率减少的量可能需要被增加直到瓶颈的响应时间低于阈值，或者如果尚未满足最小速率要求则目标速率减少的量可能需要被增加。图8图示了其中在将总迁移速率从1000MB/s减少到600MB/s之后瓶颈仍然存在的示例。在这一情况中，缓解瓶颈的尝试可以通过将总迁移速率从600MB/s减少到400MB/s来尝试。针对图4所述的这些步骤可以被重复直到问题被解决，或者在达到预定停止标准(例如，最小速率要求)时可以被停止。

上述流程图示出了与利用虚拟化信息以及会话对瓶颈的贡献部分的反应性节流异构迁移会话相关联的一些处理功能。在这方面，每个方框代表与执行这些功能相关联的处理动作。还应当指出，在一些备选实施方式中，方框中指出的动作可以不按照图中指出的顺序发生，或者例如该动作实际上可以基本上同时执行或者是反序执行，这取决于所涉及的动作。而且，本领域普通技术人员将会认识到，可以添加描述处理功能的附加方框。

图9示出了在其中异构迁移会话节流工具的元件可以进行操作的计算环境的示意图。示例性计算环境900只是适当的计算环境的一个示例，并非旨在对在此描述方法的使用或功能的范围施加任何限制。也不应当将计算系统900解释为具有与图9中所示的任一组件或其组合相关的依赖或需要。

在计算环境900中存在计算机902，其可以利用多种其它的通用或专用计算系统环境或配置进行操作。可以适于与示例性计算机902一起使用的公知的计算系统、环境和/或配置的示例包括，但不限于，个人计算机、服务器计算机、瘦客户端、胖客户端、手持或膝上型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络PC、微型计算机、大型计算机、包括任何上述系统或设备的分布式计算环境等。

可以在由计算机执行的计算机可执行指令(例如，程序模块)的一般上下文中描述示例性计算机902。通常，程序模块包括例程、程序、对象、组件、逻辑、数据结构等等，其执行特定的任务或是实现特定的抽象数据类型。示例性计算机902可以在分布式计算环境中实施，其中，任务由通过通信网络链接的远程处理设备执行。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储器存储设备的本地或远程计算机存储介质两者中。

如在图9中所示，将计算环境900中的计算机902示为通用计算设备的形式。计算机902的组件可以包括，但不限于，一个或多个处理器或处理单元904、系统存储器906、以及总线908，该总线908将包括系统存储器906的各种系统组件耦合到处理器904。

总线908代表任意若干类型的总线结构中的一个或多个，包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、加速图形端口、以及使用多种总线架构中的任意总线架构的处理器或局部总线。作为示例而非限制，这样的架构包括工业标准架构(ISA)总线、微通道架构(MCA)总线、增强ISA(EISA)总线、视频电子标准协会(VESA)局部总线、以及外围设备互连(PCI)总线。

计算机902通常包括多种计算机可读介质。这样的介质可以是计算机902可访问的任何可用介质，并且其可以包括易失性介质和非易失性介质两者、可移动介质和不可移动介质两者。

在图9中，系统存储器906包括易失性存储器形式的计算机可读介质，例如随机访问存储器(RAM)910，和/或非易失性存储器形式的计算机可读介质，例如ROM 912。包含基本例程的BIOS 914存储在ROM 912中，该基本例程例如在启动期间帮助在计算机902中的元素之间传输信息。RAM 910通常包含可由处理器904立即访问和/或当即操作的数据和/或程序模块。

计算机902还包括其它可移动/不可移动的易失性/非易失性的计算机存储介质。仅借助于示例的方式，图9示出了硬盘驱动916，用于从不可移动的、非易失性磁介质(未示出，通常称为“硬盘驱动”)上读取以及向其写入；磁盘驱动918，用于从可移动的、非易失性磁盘920(例如，“软盘”)上读取并向其写入；以及光盘驱动922，用于从可移动的、非易失性光盘924(例如，CD-ROM、DVD-ROM或其它光介质)上读取并向其写入。硬盘驱动916、磁盘驱动918和光盘驱动922每个都通过一个或多个数据介质接口926连接至总线908。

驱动和其所关联的计算机可读介质为计算机902提供计算机可读指令、数据结构、程序模块和其它数据的非易失性存储。尽管在此描述的示例性环境使用了硬盘916、可移动磁盘918以及可移动光盘922，但是本领域的技术人员应当领会到，在该示例性操作环境中还可以使用能够存储计算机可访问数据的其它类型的计算机可读介质，例如磁带盒、闪存卡、数字视频盘、RAM、ROM、等等。

硬盘916、磁盘920、光盘922、ROM 912或者RAM 910上可以存储多个程序模块，作为示例，包括但不限于：操作系统928、一个或多个应用程序930、其它程序模块932、以及程序数据934。操作系统928、一个或多个应用程序930、其它程序模块932、以及程序数据934中的每一个或者它们的一些组合可以包括在图3中所示的异构迁移会话节流工具的实现。

用户可以通过例如键盘936和指点设备938(例如“鼠标”)的可选输入设备向计算机902中录入命令和信息。其它输入设备(未示出)可以包括麦克风、操纵杆、游戏手柄、碟形卫星天线、串行端口、扫描仪、相机、等等。这些以及其它输入设备通过与总线908耦合的用户输入接口940连接至处理器单元904，但是也可以通过其它接口和例如并行端口、游戏端口、或是通用串行总线(USB)的总线结构连接。

可选的监视器942或者其它类型的显示设备也通过例如视频适配器944的接口连接至总线908。除了监视器之外，个人计算机通常包括其它外围输出设备(未示出)，例如扬声器和打印机，其可以通过输出外围接口946连接。

计算机902可以使用与例如远程服务器/计算机948的一个或多个远程计算机的逻辑连接在联网环境中进行操作。远程计算机948可以包括在此相对于计算机902所描述的多个或者全部元素和特征。

在图9中所示的逻辑连接是局域网(LAN)950和一般的广域网(WAN)952。这样的联网环境在办公室、企业范围的计算机网络、内联网和互联网中是常见的。当在LAN联网环境中使用时，计算机902通过网络接口或适配器954连接至LAN 950。当在WAN联网环境中使用时，计算机通常包括调制解调器956或者用于在WAN 952上建立通信的其它装置。调制调节器可以是内部的或者外部的，其可以通过用户输入接口940或者其它适当的机制与系统总线908连接。

在联网环境中，相对于个人计算机902描述的程序模块或其部分可以存储在远程存储器存储设备中。作为示例但非限制，图9将远程应用程序958示为驻留在远程计算机948的存储器设备中。可以理解，所示和所描述的网络连接是示例性的，可以使用在计算机之间建立通信链路的其它方法。

示例性计算机902的实现可以存储在某种形式的计算机可读介质上或是通过某种形式的计算机可读介质传输。计算机可读介质可以是计算机能够访问的任何可用的介质。作为示例而非限制，计算机可读介质可以包括“计算机存储介质”和“通信介质”。

“计算机存储介质”包括通过任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质，用于存储例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据的信息。计算机存储介质包括，但不限于，RAM、ROM、EEPROM、闪存或者其它存储器技术、CD-ROM、数字通用盘(DVD)或者其它光存储器、磁带盒、磁带、磁盘存储器或者其它磁性存储设备、或者可以用来存储期望的信息并能够被计算机访问的任何其它介质。

“通信介质”通常将计算机可读指令、数据结构、程序模块或者其它数据包含在调制的数据信号中，例如载波或者其它传输机制。通信介质还可以包括任何信息递送介质。

术语“调制的数据信号”表示这样的信号，其具有的一个或多个特性按照便于对信号中的信息进行编码的方式被设置或改变。作为示例而非限制，通信介质包括有线介质，例如有线网络或直接连线(direct-wired)连接，以及无线介质，例如声音、RF、红外和其它无线介质。以上的任意组合也包括在计算机可读介质的范围内。

明显的是，与本发明一起提供了一种用于挺异构迁移会话节流工具的方式。尽管本公开是结合其优选实施方式而具体示出和描述的，但是将领会到，对于本领域的技术人员来说，可以进行变形和修改。因此，应当理解，所附权利要求书旨在涵盖本发明真正精神内的所有此类修改和改变。

Claims

1.一种方法，包括：

在虚拟化的云计算环境中发起多个异构迁移会话，所述多个异构迁移会话在所述虚拟化的云计算环境中同时运行并且共享相同资源集合，其中每个异构迁移会话由所述迁移会话执行的功能的类型以及通过执行所述迁移会话取得的值来表征；

在执行所述多个异构迁移会话时监测所述虚拟化的云计算环境在所述虚拟化的云计算环境中的任何资源处的延迟；

标识去往所述虚拟化的云计算环境中正经历过度输入/输出(I/O)延迟的任何资源的I/O路径；

确定沿所述I/O路径的作为所述过度I/O延迟的瓶颈的资源；

使用所述虚拟化的云计算环境中的资源的虚拟到物理资源映射信息来获得对标识的所述I/O路径处的所述瓶颈有贡献的所述异构迁移会话的列表；以及

将所述异构迁移会话列表中的每个异构迁移会话的迁移速率节流对应于以下各项的量：所述迁移会话执行的功能的所述类型、通过执行所述迁移会话取得的所述值以及指明所述迁移会话对标识的所述I/O路径处的所述瓶颈贡献的数量的贡献部分。

2.根据权利要求1所述的方法，其中每个异构迁移会话进一步由剩余大小和迁移速率表征。

3.根据权利要求1所述的方法，其中响应于检测到对资源的访问延迟超出预定延迟阈值标识去往所述虚拟化的云计算环境中的任何资源的I/O路径。

4.根据权利要求1所述的方法，其中对标识的所述I/O路径处的所述瓶颈有贡献的所述迁移会话列表包括与每个迁移会话相关联的指明所述迁移会话对所述瓶颈贡献的所述数量的所述贡献部分。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述异构迁移会话列表中的每个异构迁移会话的迁移速率的所述节流根据预定初始总目标流量减少速率被执行。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述异构迁移会话列表中的每个异构迁移会话的迁移速率的所述节流包括：

根据执行的功能的所述类型将每个迁移会话指派至分类组中，其中具有共同功能的异构迁移会话被指派到相似的分类组，而具有不同功能的异构迁移会话被指派到不同的分类组；以及

根据执行的功能的所述类型以及与其相关联的所述贡献部分对每个分类组中的所述迁移会话区分优先级。

7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：

确定每个分类组中所述迁移会话的聚合迁移速率，所述聚合迁移速率包括每个分类组中每个迁移会话的传输速率的总和，每个分类组的所述聚合迁移速率指示每个组对所述瓶颈贡献的量；以及

向所述分类组中的每个分类组分配所述预定初始总目标流量减少速率以获得针对每个组的组级速率减少目标，其中每个组级速率减少目标与针对其确定的所述聚合迁移速率成比例。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括向每个分类组中的每个迁移会话分配所述组级速率减少目标。

9.根据权利要求7所述的方法，进一步包括根据所述组级速率减少目标中的每个组级速率减少目标发起新的迁移会话。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括如果拥塞仍然存在则将总目标流量减少速率增加预定量。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括重新节流与增加的所述总目标流量减少速率成比例的每个异构迁移会话的所述迁移速率。

12.一种用于节流在虚拟化的云计算环境中同时运行并且共享相同资源集合的多个异构迁移会话的计算机系统，其中每个异构迁移会话由执行的功能的类型以及通过执行所述迁移会话取得的值来表征，所述计算机系统包括：

至少一个处理单元；

与所述至少一个处理单元可操作地相关联的存储器；以及

在存储器中可存储并且由所述至少一个处理单元可执行的异构迁移会话节流工具，所述工具包括：

监测组件，所述监测组件在执行所述多个异构迁移会话时监测所述虚拟化的云计算环境在所述虚拟化的云计算环境中的任何资源处的延迟；

标识组件，所述标识组件标识去往所述虚拟化的云计算环境中正经历过度输入/输出(I/O)延迟的任何资源的I/O路径，所述标识组件进一步被配置为确定沿所述I/O路径作为所述过度I/O延迟的瓶颈的资源；

虚拟到物理资源映射组件，所述虚拟到物理资源映射组件包含所述虚拟化的云计算环境中的资源的虚拟到物理资源映射信息，所述虚拟到物理资源映射组件使用所述映射信息来获得对标识的所述I/O路径处的所述瓶颈有贡献的所述异构迁移会话的列表；以及

节流组件，所述节流组件将所述异构迁移会话列表中的每个异构迁移会话的迁移速率节流对应于以下各项的量：所述迁移会话执行的功能的所述类型、通过执行所述迁移会话取得的所述值以及指明所述迁移会话对标识的所述I/O路径处的所述瓶颈贡献的数量的贡献部分。

13.根据权利要求12所述的计算机系统，其中所述节流组件被配置为：

14.根据权利要求13所述的计算机系统，其中所述节流组件被配置为：

15.根据权利要求14所述的计算机系统，其中所述节流组件被配置为向每个分类组中的每个迁移会话分配所述组级速率减少目标以及根据所述组级速率减少目标中的每个组级速率减少目标发起新的迁移会话。

16.根据权利要求15所述的计算机系统，其中所述节流组件被配置为如果拥塞仍然存在则将总目标流量减少速率增加预定量以及重新节流与增加的所述总目标流量减少速率成比例的每个异构迁移会话的所述迁移速率。

17.一种存储计算机指令的计算机可使用的存储器，当所述计算机指令被执行时使得计算机系统能够节流在虚拟化的云计算环境中同时运行并且共享相同资源集合的多个异构迁移会话，执行的所述计算机指令使得所述计算机系统执行根据权利要求1-11中任意一项所述的方法。