CN104834570A - 一种基于资源池的云计算平台资源管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于资源池的云计算平台资源管理方法及系统，该方法包括：为云计算平台分配资源池和虚拟机；计算为所有资源池分配的总资源和为每个资源池中所有虚拟机分配的总资源；计算每个资源池所分配的资源在所有资源池所分配的总资源中的第一占比；计算每个虚拟机在对应的资源池中所分配的资源在所述资源池中所有虚拟机所分配的总资源中的第二占比；根据所述第一占比和第二占比计算为对应虚拟机计算分配的实际资源的大小；根据所述实际资源的大小为所述虚拟机分配资源，能够有效地对云计算平台的资源进行分配，从而提高云计算平台对硬件资源的利用率，在相同的硬件条件下能够创建并使用更多数量的虚拟机，从而提高云计算平台的效率。

Description

一种基于资源池的云计算平台资源管理方法及系统

技术领域

本发明涉及云计算领域，尤其涉及一种基于资源池的云计算平台资源管理方法及系统

背景技术

现有技术中，云计算平台能够对硬件资源进行有效地再分配，提高硬件资源尤其是CPU资源的利用率，但是当为虚机分配的资源总额，超过物理服务器实际的硬件资源时，现有的云计算平台则无法有效的均衡虚机的资源竞争问题，从而降低了硬件资源的利用率。

因此，有必要提供一种基于资源池的云计算平台资源管理方法及系统，以解决上述现有技术存在的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于资源池的云计算平台资源管理方法及系统，能够有效地对云计算平台的资源进行分配，从而提高云计算平台对硬件资源的利用率，在相同的硬件条件下能够创建并使用更多数量的虚拟机，从而提高云计算平台的效率。

根据本发明的一个方面，提供一种基于资源池的云计算平台资源管理方法，包括以下步骤：

步骤S1，为云计算平台分配至少一个资源池。

步骤S2，为每个资源池分配资源。

步骤S3，为每个资源池分配至少一个虚拟机，并为所述虚拟机分配资源。

步骤S4，计算为所有资源池分配的总资源和为每个资源池中所有虚拟机分配的总资源。

步骤S5，当为所有资源池分配的总资源大于对应的云计算平台的主机的物理总资源，或者为资源池中所有虚拟机分配的总资源大于对应的资源池的总资源时，计算每个资源池所分配的资源在所有资源池所分配的总资源中的第一占比。

步骤S6，计算每个虚拟机在对应的资源池中所分配的资源在所述资源池中所有虚拟机所分配的总资源中的第二占比。

步骤S7，根据所述第一占比和第二占比计算为对应虚拟机计算分配的实际资源的大小。

步骤S8，根据所述实际资源的大小为所述虚拟机分配资源。

进一步地，所述步骤S5中，第一占比的计算公式为：

$\mathrm{realPoolPercent}\left(m\right)=\mathrm{confPool}\left(m\right)\÷\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{confPool}\left(i\right),$

其中，m∈[1...n]，realPoolPercent(m)为资源池m对应的所述第一占比，confPool(m)为步骤S2中资源池m所分配的资源，confPool(i)为资源池i所分配的资源，i的取值为[1...n]，n为所有资源池的总数。

进一步地，所述步骤S6中，第二占比的计算公式为：

$\mathrm{realVMPercent}\left(x\right)=\mathrm{confVM}\left(x\right)\÷\underset{j=1}{\overset{y}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{confVM}\left(j\right),$

其中，x∈[1..y.],realVMPercent(x)为虚拟机想对应的所述第二占比，confVM(x)为步骤S3中虚拟机x所分配的资源，confVM(j)为虚拟机j所分配的资源，j的取值为[1...y]，y为虚拟机x所在的资源池中所有虚拟机的总数。

进一步地，所述步骤S7中，根据所述第一占比和第二占比计算为对应虚拟机分配的实际资源的大小的计算公式为：

realVM(x)＝R*realVMPercent(x)*realPoolPercent(m)，

其中，realVM(x)为虚拟机x分配的实际资源，R为虚拟机x所在的主机的物理总资源，realVMPercent(x)为所述第二占比，realPoolPercent(m)为虚拟机x对应的资源池m的第一占比。

优选的，所述资源为CPU资源。

进一步地，所述步骤S8中，根据所述实际资源的大小为所述虚拟机分配资源包括步骤：

步骤S801，将所述CPU资源分为一定数量的时间片。

步骤S802，根据为所述虚拟机分配的实际资源的大小在所述CPU资源中的占比为所述虚拟机分配对应比例的时间片。

进一步地，所述步骤S802中，根据为所述虚拟机分配的实际资源的大小在所述CPU资源中的占比为所述虚拟机分配对应比例的时间片的计算公式为：

t(x)＝T*realVM(x)÷R，

其中，t(x)为虚拟机x分配的时间片的数量，T为总时间片数量，realVM(x)为虚拟机x分配的实际资源，R为虚拟机x所在的主机的物理总资源。

根据本发明的另一个方面，提供一种基于资源池的云计算平台资源管理系统，包括：计算单元和分配单元，其中，

分配单元为云计算平台分配至少一个资源池，并为每个资源池分配资源，并为每个资源池分配至少一个虚拟机，并为所述虚拟机分配资源；

计算单元计算所有资源池分配的总资源是否大于对应的云计算平台的主机的物理总资源，或者为所有虚拟机分配的总资源是否大于对应的资源池的总资源；

如果是，计算单元计算每个资源池所分配的资源在所有资源池所分配的总资源中的第一占比和每个虚拟机在对应的资源池中所分配的资源在所述资源池中所有虚拟机所分配的总资源中的第二占比，并根据所述第一占比和第二占比计算为对应虚拟机分配的实际资源的大小；

分配单元根据所述实际资源的大小为所述虚拟机分配资源；

进一步地，所述第一占比的计算公式为：

$\mathrm{realPoolPercent}\left(m\right)=\mathrm{confPool}\left(m\right)\÷\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{confPool}\left(i\right),$

其中，m∈[1...n]，realPoolPercent(m)为所述第一占比，confPool(m)为资源池m所分配的资源，confPool(i)为资源池i所分配的资源，i的取值为[1...n]，n为所有资源池的总数。

所述第二占比的计算公式为：

$\mathrm{realVMPercent}\left(x\right)=\mathrm{confVM}\left(x\right)\÷\underset{j=1}{\overset{y}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{confVM}\left(j\right),$

其中，x∈[1...y],realVMPercent(x)为所述第二占比，confVM(x)为虚拟机x所分配的资源，confVM(j)为虚拟机j所分配的资源，j的取值为[1...y]，y为虚拟机x所在的资源池中所有虚拟机的总数。

所述根据所述第一占比和第二占比计算为对应虚拟机分配的实际资源的

大小的计算公式为：

realVM(x)＝R*realVMPercent(x)*realPoolPercent(m)，

其中，realVM(x)为虚拟机x分配的实际资源，R为云计算平台中一台主机的物理总资源，realVMPercent(x)为所述第二占比，realPoolPercent(m)为虚拟机x对应的资源池m的第一占比。

优选的，所述资源为CPU资源。

进一步地，

计算单元根据为所述虚拟机分配的实际资源的大小在所述CPU资源中的占比计算为所述虚拟机分配的时间片的数量；

分配单元将所述CPU资源分为一定数量的时间片；

分配单元为所述虚拟机分配所述数量时间片；

其中，根据为所述虚拟机分配的实际资源的大小在所述CPU资源中的

占比计算为所述虚拟机分配的时间片的数量的计算公式为：

t(x)＝T*realVM(x)÷R，

其中，t(x)为虚拟机x分配的时间片的数量，T为总时间片数量，realVM(x)为虚拟机x分配的实际资源，R为虚拟机x所在的主机的物理总资源。

根据本发明的一种基于资源池的云计算平台资源管理方法及系统，能够有效地对云计算平台的资源进行分配，从而提高云计算平台对硬件资源的利用率，在相同的硬件条件下能够创建并使用更多数量的虚拟机，从而提高云计算平台的效率。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1是本发明的基于资源池的云计算平台资源管理方法的流程图；

图2是本发明的基于资源池的云计算平台资源管理方法的子流程；

图3是本发明的基于资源池的云计算平台资源管理系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

图1是本发明的基于资源池的云计算平台资源管理方法的流程图。

如图1所示，本发明的基于资源池的云计算平台资源管理方法，包括以下步骤：

步骤S1，为云计算平台分配至少一个资源池。

步骤S2，为每个资源池分配资源。

其中，所述资源为CPU资源。

步骤S3，为每个资源池分配至少一个虚拟机，并为所述虚拟机分配资源。

步骤S4，计算为所有资源池分配的总资源和为每个资源池中所有虚拟机分配的总资源。

步骤S5，当为所有资源池分配的总资源大于对应的云计算平台的主机的物理总资源，或者为资源池中所有虚拟机分配的总资源大于对应的资源池的总资源时，计算每个资源池所分配的资源在所有资源池所分配的总资源中的第一占比。

其中，第一占比的计算公式为：

$\mathrm{realPoolPercent}\left(m\right)=\mathrm{confPool}\left(m\right)\÷\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{confPool}\left(i\right),$

其中，m∈[1...n]，realPoolPercent(m)为资源池m对应的所述第一占比，confPool(m)为步骤S2中资源池m所分配的资源，confPool(i)为资源池i所分配的资源，i的取值为[1...n]，n为所有资源池的总数。

当为所有资源池分配的总资源不大于对应的云计算平台的主机的物理总资源，并为资源池中所有虚拟机分配的总资源不大于对应的资源池的总资源时，因为资源池的总资源没有超过主机的物理总资源并且每个资源池的虚拟机的总资源也没有超过该资源池的总资源，因此在这种情况下无需再通过所述第一占比和第二占比对虚拟机的资源进行再分配。

当为所有资源池分配的总资源大于对应的云计算平台的主机的物理总资源，或者为资源池中所有虚拟机分配的总资源大于对应的资源池的总资源时，如果直接为虚拟机分配资源则会导致为所有虚拟机分配的总资源大于主机的物理总资源的情况，例如，当主机有CPU资源2Ghz时，配置主机上的资源池1的CPU资源为4Ghz，资源池内有虚拟机A和虚拟机B，分别分配CPU资源1Ghz和3Ghz，如果直接按照为资源池和虚拟机配置的CPU资源来分配的话，则虚拟机A应该获得4*1/(1+3)＝1Ghz的CPU资源，虚拟机B应该获得4*3/(1+3)＝3Ghz的CPU资源，但是主机只有2Ghz的CPU资源，在这种情况下因为存在资源冲突，所以主机的物理总资源无法得到充分的利用，因此需要通过所述第一占比和第二占比对虚拟机的资源进行再分配，使得为所有虚拟机分配的总资源不大于主机的物理总资源，从而实现对主机物理资源的有效使用。

步骤S6，计算每个虚拟机在对应的资源池中所分配的资源在所述资源池中所有虚拟机所分配的总资源中的第二占比。

其中，第二占比的计算公式为：

$\mathrm{realVMPercent}\left(x\right)=\mathrm{confVM}\left(x\right)\÷\underset{j=1}{\overset{y}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{confVM}\left(j\right),$

其中，x∈[1..y.],realVMPercent(x)为虚拟机想对应的所述第二占比，confVM(x)为步骤S3中虚拟机x所分配的资源，confVM(j)为虚拟机j所分配的资源，j的取值为[1...y]，y为虚拟机x所在的资源池中所有虚拟机的总数,虚拟机x和虚拟机j隶属于同一资源池。

步骤S7，根据所述第一占比和第二占比计算为对应虚拟机计算分配的实际资源的大小。

其中，计算公式为：

realVM(x)＝R*realVMPercent(x)*realPoolPercent(m)，

其中，realVM(x)为虚拟机x分配的实际资源，R为虚拟机x所在的主机的物理总资源，realVMPercent(x)为所述第二占比，realPoolPercent(m)为虚拟机x对应的资源池m的第一占比。

步骤S8，根据所述实际资源的大小为所述虚拟机分配资源。

图2是本发明的基于资源池的云计算平台资源管理方法的子流程。

如图2所示，步骤S8中，根据所述实际资源的大小为所述虚拟机分配资源包括步骤：

步骤S801，将所述CPU资源分为一定数量的时间片。

即，为解决在所有资源池分配的总资源大于对应的云计算平台的主机的物理总资源，或者为资源池中所有虚拟机分配的总资源大于对应的资源池的总资源时，出现的资源分配不均衡的问题，在本步骤中将CPU资源划分为一定数量的时间片，可以让CPU按时间处理，从而将CPU资源进一步量化以便于后续的分配计算。

步骤S802，根据为所述虚拟机分配的实际资源的大小在所述CPU资源中的占比为所述虚拟机分配对应比例的时间片。

其中，计算公式为：

t(x)＝T*realVM(x)÷R，

其中，t(x)为虚拟机x分配的时间片的数量，T为总时间片数量，realVM(x)为虚拟机x分配的实际资源，R为虚拟机x所在的主机的物理总资源。

例如，设主机的CPU资源分为1000个时间片，即T＝1000。在主机上设有虚拟机A和虚拟机B，其中，分配给虚拟机A和B的资源分别为1GHz和3GHz，而R为2GHz，即当硬件资源不足时，，则t(A)＝1000*0.5/2＝250个时间片，t(B)＝1000*1.5/2＝750个时间片。

图3是本发明的基于资源池的云计算平台资源管理系统的结构示意图。如图3所示，本发明的基于资源池的云计算平台资源管理系统，包括：计算单元301和分配单元302，其中，

分配单元302为云计算平台分配至少一个资源池，并为每个资源池分配资源，并为每个资源池分配至少一个虚拟机，并为所述虚拟机分配资源，其中，所述资源为CPU资源。

计算单元301计算所有资源池分配的总资源是否大于对应的云计算平台的主机的物理总资源，或者为所有虚拟机分配的总资源是否大于对应的资源池的总资源。

如果是，计算单元301计算每个资源池所分配的资源在所有资源池所分配的总资源中的第一占比和每个虚拟机在对应的资源池中所分配的资源在所述资源池中所有虚拟机所分配的总资源中的第二占比，并根据所述第一占比和第二占比计算为对应虚拟机分配的实际资源的大小。

分配单元302根据所述实际资源的大小为所述虚拟机分配资源。

其中，所述第一占比的计算公式为：

$\mathrm{realPoolPercent}\left(m\right)=\mathrm{confPool}\left(m\right)\÷\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{confPool}\left(i\right),$

其中，m∈[1...n]，realPoolPercent(m)为所述第一占比，confPool(m)为资源池m所分配的资源，confPool(i)为资源池i所分配的资源，i的取值为[1...n]，n为所有资源池的总数。

所述第二占比的计算公式为：

$\mathrm{realVMPercent}\left(x\right)=\mathrm{confVM}\left(x\right)\÷\underset{j=1}{\overset{y}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{confVM}\left(j\right),$

其中，x∈[1...y],realVMPercent(x)为所述第二占比，confVM(x)为虚拟机x所分配的资源，confVM(j)为虚拟机j所分配的资源，j的取值为[1...y]，y为虚拟机x所在的资源池中所有虚拟机的总数。

所述根据所述第一占比和第二占比计算为对应虚拟机分配的实际资源的

大小的计算公式为：

realVM(x)＝R*realVMPercent(x)*realPoolPercent(m)，

其中，realVM(x)为虚拟机x分配的实际资源，R为云计算平台中一台主机的物理总资源，realVMPercent(x)为所述第二占比，realPoolPercent(m)为虚拟机x对应的资源池m的第一占比。

计算单元301根据为所述虚拟机分配的实际资源的大小在所述CPU资源中的占比计算为所述虚拟机分配的时间片的数量；

分配单元302将所述CPU资源分为一定数量的时间片；

分配单元302为所述虚拟机分配所述数量时间片；

其中，根据为所述虚拟机分配的实际资源的大小在所述CPU资源中的

占比计算为所述虚拟机分配的时间片的数量的计算公式为：

t(x)＝T*realVM(x)÷R，

其中，t(x)为虚拟机x分配的时间片的数量，T为总时间片数量，realVM(x)为虚拟机x分配的实际资源，R为虚拟机x所在的主机的物理总资源。

综上所述，本发明的一种基于资源池的云计算平台资源管理方法及系统，能够有效地对云计算平台的资源进行分配，从而提高云计算平台对硬件资源的利用率，在相同的硬件条件下能够创建并使用更多数量的虚拟机，从而提高云计算平台的效率。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种基于资源池的云计算平台资源管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，为云计算平台分配至少一个资源池；

步骤S2，为每个资源池分配资源；

步骤S3，为每个资源池分配至少一个虚拟机，并为所述虚拟机分配资源；

步骤S4，计算为所有资源池分配的总资源和为每个资源池中所有虚拟机分配的总资源；

步骤S5，当为所有资源池分配的总资源大于对应的云计算平台的主机的物理总资源，或者为资源池中所有虚拟机分配的总资源大于对应的资源池的总资源时，计算每个资源池所分配的资源在所有资源池所分配的总资源中的第一占比；

步骤S6，计算每个虚拟机在对应的资源池中所分配的资源在所述资源池中所有虚拟机所分配的总资源中的第二占比；

步骤S7，根据所述第一占比和第二占比计算为对应虚拟机计算分配的实际资源的大小；

步骤S8，根据所述实际资源的大小为所述虚拟机分配资源。

2.根据权利要求1所述的基于资源池的云计算平台资源管理方法，其特征在于，所述步骤S5中，第一占比的计算公式为：

$\mathrm{realPoolPercent}\left(m\right)=\mathrm{confPool}\left(m\right)\÷\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{confPool}\left(i\right),$

其中，m∈[1...n]，realPoolPercent(m)为资源池m对应的所述第一占比，confPool(m)为步骤S2中资源池m所分配的资源，confPool(i)为资源池i所分配的资源，i的取值为[1...n]，n为所有资源池的总数。

3.根据权利要求2所述的基于资源池的云计算平台资源管理方法，其特征在于，所述步骤S6中，第二占比的计算公式为：

$\mathrm{realVMPercent}\left(x\right)=\mathrm{confVM}\left(x\right)\÷\underset{j=1}{\overset{y}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{confVM}\left(j\right),$

其中，x∈[1...y],realVMPercent(x)为虚拟机想对应的所述第二占比，confVM(x)为步骤S3中虚拟机x所分配的资源，confVM(j)为虚拟机j所分配的资源，j的取值为[1...y]，y为虚拟机x所在的资源池中所有虚拟机的总数。

4.根据权利要求3所述的基于资源池的云计算平台资源管理方法，其特征在于，所述步骤S7中，根据所述第一占比和第二占比计算为对应虚拟机分配的实际资源的大小的计算公式为：

realVM(x)＝R*realVMPercent(x)*realPoolPercent(m)，

其中，realVM(x)为虚拟机x分配的实际资源，R为虚拟机x所在的主机的物理总资源，realVMPercent(x)为所述第二占比，realPoolPercent(m)为虚拟机x对应的资源池m的第一占比。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于资源池的云计算平台资源管理方法，其特征在于，所述资源为CPU资源。

6.根据权利要求5所述的基于资源池的云计算平台资源管理方法，其特征在于，所述步骤S8中，根据所述实际资源的大小为所述虚拟机分配资源包括步骤：

步骤S801，将所述CPU资源分为多个时间片；

步骤S802，根据为所述虚拟机分配的实际资源的大小在所述CPU资源中的占比为所述虚拟机分配对应比例的时间片。

7.根据权利要求6所述的基于资源池的云计算平台资源管理方法，其特征在于，所述步骤S802中，根据为所述虚拟机分配的实际资源的大小在所述CPU资源中的占比为所述虚拟机分配对应比例的时间片的计算公式为：

t(x)＝T*realVM(x)÷R，

其中，t(x)为虚拟机x分配的时间片的数量，T为总时间片数量，realVM(x)为虚拟机x分配的实际资源，R为虚拟机x所在的主机的物理总资源。

8.一种基于资源池的云计算平台资源管理系统，其特征在于，包括：计算单元(301)和分配单元(302)，其中，

分配单元(302)为云计算平台分配至少一个资源池，并为每个资源池分配资源，并为每个资源池分配至少一个虚拟机，并为所述虚拟机分配资源；

计算单元(301)计算所有资源池分配的总资源是否大于对应的云计算平台的主机的物理总资源，或者为所有虚拟机分配的总资源是否大于对应的资源池的总资源；

如果是，则所述计算单元(301)计算每个资源池所分配的资源在所有资源池所分配的总资源中的第一占比和每个虚拟机在对应的资源池中所分配的资源在所述资源池中所有虚拟机所分配的总资源中的第二占比，并根据所述第一占比和第二占比计算为对应虚拟机分配的实际资源的大小；

所述分配单元(302)根据所述实际资源的大小为所述虚拟机分配资源。

9.根据权利要求8所述的基于资源池的云计算平台资源管理系统，其特征在于，所述第一占比的计算公式为：

$\mathrm{realPoolPercent}\left(m\right)=\mathrm{confPool}\left(m\right)\÷\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{confPool}\left(i\right),$

其中，m∈[1...n]，realPoolPercent(m)为所述第一占比，confPool(m)为资源池m所分配的资源，confPool(i)为资源池i所分配的资源，i的取值

为[1...n]，n为所有资源池的总数；

所述第二占比的计算公式为：

$\mathrm{realVMPercent}\left(x\right)=\mathrm{confVM}\left(x\right)\÷\underset{j=1}{\overset{y}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{confVMl}\left(j\right),$

其中，x∈[1...y],realVMPercent(x)为所述第二占比，confVM(x)为虚拟机x所分配的资源，confVM(j)为虚拟机j所分配的资源，j的取值为[1...y]，y为虚拟机x所在的资源池中所有虚拟机的总数；

所述根据所述第一占比和第二占比计算为对应虚拟机分配的实际资

源的大小的计算公式为：

realVM(x)＝R*realVMPercent(x)*realPoolPercent(m)，

其中，realVM(x)为虚拟机x分配的实际资源，R为云计算平台中一台主机的物理总资源，realVMPercent(x)为所述第二占比，realPoolPercent(m)为虚拟机x对应的资源池m的第一占比。

10.根据权利要求9所述的基于资源池的云计算平台资源管理系统，其特征在于，

所述资源为CPU资源，

其中，计算单元(301)根据为所述虚拟机分配的实际资源的大小在所述CPU资源中的占比计算为所述虚拟机分配的时间片的数量；

所述分配单元(302)将所述CPU资源分为多个时间片，并为所述虚拟机分配所述数量时间片；

其中，根据为所述虚拟机分配的实际资源的大小在所述CPU资源中的占比计算为所述虚拟机分配的时间片的数量的计算公式为：

t(x)＝T*realVM(x)÷R，

其中，t(x)为虚拟机x分配的时间片的数量，T为总时间片数量，realVM(x)为虚拟机x分配的实际资源，R为虚拟机x所在的主机的物理总资源。