CN105208099A - 一种云服务器内利用sdn技术智能节电的体系架构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种云服务器内利用SDN技术智能节电的体系架构和方法，包括：监控计算节点的计算资源和网络资源使用率，如果低于第一阈值，则选举迁移的目的计算节点，并将计算节点上的虚拟机迁移到目的计算节点；在计算节点上的虚拟机迁移完成，且确定处于待命状态的计算节点数量大于等于第二阈值后，计算节点及直连网络端口进入节能状态；将计算节点的非直连网络端口流量集中，确定处于待命状态的网络端口数量大于等于第三阈值后，无流量的网络端口进入节能状态。本发明实现了不影响计算资源和网络资源使用的前提下节省能源。

Description

一种云服务器内利用SDN技术智能节电的体系架构
技术领域
本发明涉及云计算节能技术领域，尤指一种云服务器内利用SDN技术智能节电的体系架构，以及云服务器内利用SDN技术智能节电的方法。
背景技术
在电源管理开启的情况下，服务器空闲时仍然使用当其满负荷工作所消耗的69～97％。而在云计算系统中，经常考虑怎样独立或极小耦合的调度任务以平衡负载，但并没有考虑到节能，因此在云计算大型的机器群中，会造成很大的能源浪费。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种云服务器内利用SDN技术智能节电的体系架构，以及云服务器内利用SDN技术智能节电的方法，能够实现在不影响计算资源和网络资源使用的前提下智能的节省能源。
为了达到本发明目的，本发明提供了一种云服务器内利用SDN技术智能节电的方法，包括：监控处于使用状态的计算节点的计算资源和网络资源使用率，如果计算资源和网络资源使用率低于预先设置的第一阈值，则选举迁移的目的计算节点，并将计算节点上的虚拟机迁移到目的计算节点；在计算节点上的虚拟机迁移完成，且确定处于待命状态的计算节点数量大于等于预先设置的第二阈值后，计算节点以及直连的网络端口进入节能状态；将计算节点的非直连的网络端口流量集中，确定处于待命状态的网络端口数量大于等于预先设置的第三阈值后，无流量的网络端口进入节能状态。
进一步地，所述选举迁移的目的计算节点，具体为：采用集中规则选举迁移的目的计算节点；所述集中规则为计算资源往同一机架、同一TRAY、同一节点集中，网络往同一机架、同一端口集中。
进一步地，所述将计算节点上的虚拟机迁移到目的计算节点，具体为：算节点创建虚拟机，通过SDN控制器创建虚拟网络；将计算节点上的虚拟机通过虚拟网络迁移到目的计算节点。
进一步地，所述方法还包括：在计算节点上的虚拟机迁移完成，但确定处于待命状态的计算节点数量小于预先设置的第二阈值后，计算节点以及直连的网络端口进入待命状态。
进一步地，所述将计算节点的非直连的网络端口流量集中，具体为：采用集中规则通过SDN控制器将非直连网络端口流量集中；所述集中规则为计算资源往同一机架、同一TRAY、同一节点集中，网络往同一机架、同一端口集中。
进一步地，所述方法还包括：将计算节点的非直连的网络端口流量集中，但确定处于待命状态的网络端口数量小于预先设置的第三阈值后，无流量的网络端口进入待命状态。
进一步地，所述方法还包括：根据计算资源和网络资源使用率的需要，唤醒处于待命状态的计算节点和网络端口进入使用状态；如果处于待命状态的计算节点低于第二阈值，以及处于待命状态的网络端口低于第三阈值，则唤醒处于节能状态的计算节点和网络端口进入待命状态。
本发明还提供了一种云服务器内利用SDN技术智能节电的体系架构，包括：监控模块，用于监控处于使用状态的计算节点的计算资源和网络资源使用率；第一判断模块，用于判断计算资源和网络资源使用率是否低于预先设置的第一阈值；第一处理模块，用于在第一判断模块判断出计算资源和网络资源使用率低于预先设置的第一阈值时，选举迁移的目的计算节点，并将计算节点上的虚拟机迁移到目的计算节点；第二判断模块，用于判断处于待命状态的计算节点数量是否大于等于预先设置的第二阈值；第二处理模块，用于在第二判断模块判断出处于待命状态的计算节点数量大于等于预先设置的第二阈值时，将计算节点以及直连的网络端口进入节能状态；第三判断模块，用于判断处于待命状态的网络端口数量是否大于等于预先设置的第三阈值；第三处理模块，用于将计算节点的非直连的网络端口流量集中，并在第三判断模块判断出处于待命状态的网络端口数量大于等于预先设置的第三阈值时，将无流量的网络端口进入节能状态。
进一步地，所述第二处理模块，还用于在第二判断模块判断出处于待命状态的计算节点数量小于预先设置的第二阈值时，将计算节点以及直连的网络端口进入待命状态。
进一步地，所述第三处理模块，还用于在第三判断模块判断出处于待命状态的网络端口数量小于预先设置的第三阈值时，将无流量的网络端口进入待命状态。
进一步地，所述装置还包括：唤醒模块，用于根据计算资源和网络资源使用率的需要，唤醒处于待命状态的计算节点和网络端口进入使用状态；如果处于待命状态的计算节点低于第二阈值，以及处于待命状态的网络端口低于第三阈值，则唤醒处于节能状态的计算节点和网络端口进入待命状态。
与现有技术相比，本发明中随着虚拟机和流量被迁移走，计算节点和网络端口进入待命状态，如果需要保留待命状态的计算节点和网络端口满足需要，则把其设置为节能状态。如此，既能节能又不影响业务对计算资源和网络资源的使用。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1是本发明的一种实施例中云服务器的架构图。
图2是本发明的一种实施例中云服务器的状态迁移示意图。
图3是本发明的一种实施例中云服务器内利用SDN技术智能节电的方法的流程示意图。
图4是本发明的一种实施例中云服务器内利用SDN技术智能节电的体系架构示意图。
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白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是本发明的一种实施例中云服务器的架构图。如图1所示，Server一般会有不止一条链路上行到接入的网络设备(switch)。如果Server上没有虚拟机则直接连接的网络端口也就没有流使用了，这样Server和直连网络端口都可以进入待命状态或节能状态了。接入的网络设备到上连的网络设备会有多条路径，随着接入网络设备从Server上接入的数据流的减少这些使用的路径也可以集中化从而把没有使用的网络端口进入待命状态或节能状态。
图2是本发明的一种实施例中云服务器的状态迁移示意图。如图2所示，随着虚拟机和流量被迁移走，计算节点和网络端口就进入了待命状态，如果需要保留待命状态的计算节点和网络端口满足需要，则可以把其设置为节能状态；一旦有新的虚拟机需要创建，那么待命状态的计算节点和网络端口就会被用到，从而进入使用状态，这样就需要把一些处于节能状态的计算节点和网络端口唤醒使其进入待命状态。如此，既能节能又不影响业务对计算资源和网络资源的使用。
图3是本发明的一种实施例中云服务器内利用SDN技术智能节电的方法的流程示意图。如图3所示，包括：
步骤301，监控处于使用状态的计算节点的计算资源和网络资源使用率。
在本步骤中，启动定时器定时监控处于使用状态的计算节点的计算资源和网络资源使用率。
步骤302，判断计算资源和网络资源使用率是否低于预先设置的第一阈值，如果是，进行步骤303；如果否，返回步骤301。
在本步骤中，预先设置计算资源和网络资源使用率的阈值，作为第一阈值，判断计算资源和网络资源使用率是否低于预先设置的第一阈值，如果低于第一阈值，则寻找迁移目的。
步骤303，选举迁移的目的计算节点。
在本步骤中，迁移的目的计算节点选举规则采用集中规则，具体地，计算资源争取往同一机架、同一TRAY、同一节点集中，网络往同一机架、同一端口集中。
步骤304，计算节点创建虚拟机，通过SDN控制器创建虚拟网络。
步骤305，将计算节点上的虚拟机迁移到目的计算节点。
步骤306，判断计算节点是否还有虚拟机，如果是，返回步骤305；如果否，进行步骤307。
步骤307，判断处于待命状态的计算节点数量是否大于等于预先设置的第二阈值，如果是，进入步骤308；如果否，进行步骤309。
步骤308，计算节点进入节能状态，且通过SDN控制器使该计算节点直连网络端口进入节能状态，进入310。
步骤309，计算节点进入待命状态，且通过SDN控制器使该计算节点直连网络端口进入待命状态。
在步骤308和步骤309中，随着计算节点上的虚拟机被迁移走，和计算节点直接连接的网络端口也就没有流量了，这样，根据处于待命状态的计算节点数量，计算节点和直连网络端口通过休眠等技术进入待命状态或节能状态。
步骤310，通过SDN控制器将非直连网络端口流量集中。
在本步骤中，采用集中规则通过SDN控制器将非直连网络端口流量集中，具体地，计算资源争取往同一机架、同一TRAY、同一节点集中，网络往同一机架、同一端口集中。
步骤311，判断是否存在无流量的网络端口，如果是，返回步骤312；如果否，结束本流程。
步骤312，判断处于待命状态的网络端口数量是否大于等于预先设置的第三阈值，如果是，进入步骤313；如果否，进行步骤314。
步骤313，无流量的网络端口进入节能状态。
步骤314，无流量的网络端口进入待命状态。
本发明的方法还包括：如果创建了新的虚拟机，根据计算资源和网络资源使用率的需要，唤醒处于待命状态的计算节点和网络端口进入使用状态；如果处于待命状态的计算节点低于第二阈值，以及处于待命状态的网络端口低于第三阈值，则唤醒处于节能状态的计算节点和网络端口进入待命状态。
图4是本发明的一种实施例中云服务器内利用SDN技术智能节电的体系架构示意图。如图4所示，包括：
监控模块，用于监控处于使用状态的计算节点的计算资源和网络资源使用率；
第一判断模块，用于判断计算资源和网络资源使用率是否低于预先设置的第一阈值；
第一处理模块，用于在第一判断模块判断出计算资源和网络资源使用率低于预先设置的第一阈值时，选举迁移的目的计算节点，并将计算节点上的虚拟机迁移到目的计算节点；
第二判断模块，用于判断处于待命状态的计算节点数量是否大于等于预先设置的第二阈值；
第二处理模块，用于在第二判断模块判断出处于待命状态的计算节点数量大于等于预先设置的第二阈值时，将计算节点以及直连的网络端口进入节能状态；在第二判断模块判断出处于待命状态的计算节点数量小于预先设置的第二阈值时，将计算节点以及直连的网络端口进入待命状态；
第三判断模块，用于判断处于待命状态的网络端口数量是否大于等于预先设置的第三阈值；
第三处理模块，用于将计算节点的非直连的网络端口流量集中，并在第三判断模块判断出处于待命状态的网络端口数量大于等于预先设置的第三阈值时，将无流量的网络端口进入节能状态；在第三判断模块判断出处于待命状态的网络端口数量小于预先设置的第三阈值时，将无流量的网络端口进入待命状态；
唤醒模块，用于根据计算资源和网络资源使用率的需要，唤醒处于待命状态的计算节点和网络端口进入使用状态；如果处于待命状态的计算节点低于第二阈值，以及处于待命状态的网络端口低于第三阈值，则唤醒处于节能状态的计算节点和网络端口进入待命状态。
本发明中随着虚拟机和流量被迁移走，计算节点和网络端口进入待命状态，如果需要保留待命状态的计算节点和网络端口满足需要，则把其设置为节能状态。如此，既能节能又不影响业务对计算资源和网络资源的使用。。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种云服务器内利用SDN技术智能节电的方法，其特征在于，包括：
监控处于使用状态的计算节点的计算资源和网络资源使用率，如果计算资源和网络资源使用率低于预先设置的第一阈值，则选举迁移的目的计算节点，并将计算节点上的虚拟机迁移到目的计算节点；
在计算节点上的虚拟机迁移完成，且确定处于待命状态的计算节点数量大于等于预先设置的第二阈值后，计算节点以及直连的网络端口进入节能状态；
将计算节点的非直连的网络端口流量集中，确定处于待命状态的网络端口数量大于等于预先设置的第三阈值后，无流量的网络端口进入节能状态。
2.根据权利要求1所述的云服务器内利用SDN技术智能节电的方法，其特征在于，所述选举迁移的目的计算节点，具体为：
采用集中规则选举迁移的目的计算节点；
所述集中规则为计算资源往同一机架、同一TRAY、同一节点集中，网络往同一机架、同一端口集中。
3.根据权利要求1所述的云服务器内利用SDN技术智能节电的方法，其特征在于，所述将计算节点上的虚拟机迁移到目的计算节点，具体为：
计算节点创建虚拟机，通过SDN控制器创建虚拟网络；
将计算节点上的虚拟机通过虚拟网络迁移到目的计算节点。
4.根据权利要求1所述的云服务器内利用SDN技术智能节电的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在计算节点上的虚拟机迁移完成，但确定处于待命状态的计算节点数量小于预先设置的第二阈值后，计算节点以及直连的网络端口进入待命状态。
5.根据权利要求1所述的云服务器内利用SDN技术智能节电的方法，其特征在于，所述将计算节点的非直连的网络端口流量集中，具体为：
采用集中规则通过SDN控制器将非直连网络端口流量集中；
所述集中规则为计算资源往同一机架、同一TRAY、同一节点集中，网络往同一机架、同一端口集中。
6.根据权利要求4所述的云服务器内利用SDN技术智能节电的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将计算节点的非直连的网络端口流量集中，但确定处于待命状态的网络端口数量小于预先设置的第三阈值后，无流量的网络端口进入待命状态。
7.根据权利要求6所述的云服务器内利用SDN技术智能节电的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据计算资源和网络资源使用率的需要，唤醒处于待命状态的计算节点和网络端口进入使用状态；
如果处于待命状态的计算节点低于第二阈值，以及处于待命状态的网络端口低于第三阈值，则唤醒处于节能状态的计算节点和网络端口进入待命状态。
8.一种云服务器内利用SDN技术智能节电的体系架构，其特征在于，包括：
监控模块，用于监控处于使用状态的计算节点的计算资源和网络资源使用率；
第一判断模块，用于判断计算资源和网络资源使用率是否低于预先设置的第一阈值；
第一处理模块，用于在第一判断模块判断出计算资源和网络资源使用率低于预先设置的第一阈值时，选举迁移的目的计算节点，并将计算节点上的虚拟机迁移到目的计算节点；
第二判断模块，用于判断处于待命状态的计算节点数量是否大于等于预先设置的第二阈值；
第二处理模块，用于在第二判断模块判断出处于待命状态的计算节点数量大于等于预先设置的第二阈值时，将计算节点以及直连的网络端口进入节能状态；
第三判断模块，用于判断处于待命状态的网络端口数量是否大于等于预先设置的第三阈值；
第三处理模块，用于将计算节点的非直连的网络端口流量集中，并在第三判断模块判断出处于待命状态的网络端口数量大于等于预先设置的第三阈值时，将无流量的网络端口进入节能状态。
9.根据权利要求8所述的云服务器内利用SDN技术智能节电的体系架构，其特征在于，所述第二处理模块，还用于在第二判断模块判断出处于待命状态的计算节点数量小于预先设置的第二阈值时，将计算节点以及直连的网络端口进入待命状态。
10.根据权利要求8所述的云服务器内利用SDN技术智能节电的体系架构，其特征在于，所述第三处理模块，还用于在第三判断模块判断出处于待命状态的网络端口数量小于预先设置的第三阈值时，将无流量的网络端口进入待命状态。
11.根据权利要求10所述的云服务器内利用SDN技术智能节电的体系架构，其特征在于，所述装置还包括：
唤醒模块，用于根据计算资源和网络资源使用率的需要，唤醒处于待命状态的计算节点和网络端口进入使用状态；如果处于待命状态的计算节点低于第二阈值，以及处于待命状态的网络端口低于第三阈值，则唤醒处于节能状态的计算节点和网络端口进入待命状态。
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