CN105468449A - 一种通过可重用的工作负载模式支持动态云服务的交付方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过可重用的工作负载模式支持动态云服务的交付方法，当云数据中心在运行的过程中，采用动态工作负载均衡算法通过迁移已释放的虚拟机资源，达到可重用的动态的平衡工作负载，进行云服务的交付。云服务交付平台管理用户的描述信息、业务数据及事务等，在进行数据物理放置的时候，根据租户标识，保证租户数据进入自己的数据空间，而一旦一个租户的描述信息和业务数据因为当前的空间容量原因无法存放更多的信息，或者因为操作路径发生变化，启动可重用的数据迁移机制，保证系统的正常运行，数据迁移后，要及时通知到云平台数据引擎，以保证数据节点的协同工作需求。

Description

一种通过可重用的工作负载模式支持动态云服务的交付方法
技术领域
本发明涉及云服务交付平台中的资源迁移领域，具体为一种通过可重用的工作负载模式支持动态云服务的交付方法。
背景技术
随着云计算的发展及应用软件的成熟，软件即服务作为云服务的一种应用形式，越来越受到重视，已逐渐成为中小企业应用先进技术的重要途径。云服务应用交付平台推动了该模式的蓬勃发展，越来越多的个人或机构通过云服务平台租赁各种形式的应用，这些应用正在覆盖人们生活的各个领域，通过应用及应用之间的协同工作，完成搜索、事物管理以及分析等。
目前，成熟的云服务提供商采用一对多的软件交付模式，成千上万的用户共享一个应用，业务数据存储在服务提供商的共享数据库中，最终用户感受不到所使用的实例在同一时间也为其它客户所共享。支持用户定制的多用户共享存储架构，实现了从操作系统到数据结构等各个级别的资源共享，充分利用了硬件、数据库等资源。随着云服务交付平台用户数目及信息数据量呈几何曲线性增长，云服务交付平台面对的情况也越来越复杂，数据中心规模日益庞大，动态分配以及管理虚拟和物理资源成为数据中心面临的新挑战，并且数据中心普遍存在着资源利用率偏低、物理机工作负载不均衡以及数据中心负载不均衡的问题。
发明内容
为解决上述所遇到的问题，所本发明提出一种通过可重用的工作负载模式支持动态云服务的交付方法，当云数据中心在运行的过程中，采用动态工作负载均衡算法通过迁移已释放的虚拟机资源，达到可重用的动态的平衡工作负载，进行云服务的交付。云服务交付平台管理用户的描述信息、业务数据及事务等，在进行数据物理放置的时候，根据租户标识，保证租户数据进入自己的数据空间，而一旦一个租户的描述信息和业务数据因为当前的空间容量原因无法存放更多的信息，或者因为操作路径发生变化，启动可重用的数据迁移机制，保证系统的正常运行，数据迁移后，要及时通知到云平台数据引擎，以保证数据节点的协同工作需求。
更进一步的该可重用的工作负载模式主要由监听模块、运行模块、冻结模块以及目标域唤醒模块这四大功能模块共同协作完成。
所述的监听模块中，封装虚拟机迁移调度策略，实现迁移触发、确定待迁虚拟机及目标主机等功能。
所述的运行模块中，首先对内存迁移算法进行优化，并封装磁盘迁移模块，实现内存分层迁移和磁盘数据迁移。
所述的迁移算法池中增加基于可重用的工作负载迁移调度算法、内存分层算法、写时重定向算法及数据压缩算法等，供迁移模块调用，完成虚拟机迁移。
更进一步的在可重用的工作负载模式动态迁移前，根据应用之间的依赖关系，按照入度大小、入边权重之和进行拓扑排序，设置迁移优先级及待迁移标志。迁移算法根据迁移优先级进行顺序迁移，尽量保证依赖比较多的应用首先被迁移，以防止租户请求时无法响应。
更进一步的在可重用的工作负载模式动态迁移时，按优先级顺序迁移，迁移时候采用两阶段提交策略，保证源数据节点与目标数据节点数据一致性，对于完成迁移的数据置迁移成功标志。数据引擎服务：根据访问请求类型，分别进行处理。对于查询型请求，可直接基于源数据节点返回结果；对于更新型请求，首先判断能否同时在源数据节点和目标数据节点进行操作，如果可以的话，采用两阶段提交策略完成同步操作，否则，不响应请求，返回失败信息。
更进一步的在可重用的工作负载模式动态迁移后，通知数据引擎服务，切换该租户的当前数据节点信息。在切换期间，数据引擎服务不响应该租户的请求。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本发明采用动态工作负载均衡算法通过迁移已释放的虚拟机资源，达到可重用的动态的平衡工作负载，进行云服务的交付。实现了基于工作负载模式的动态迁移，充分利用云数据中心中的多维资源。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2基于工作负载模式的动态迁移流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，为了充分利用云数据中心中的多维资源，该方法合理地整合到各台物理机上在云数据中心中，虚拟机是有生命周期的，当虚拟机在租用时间到期后，为了节省资源，需要将虚拟机重新进行分配，以达到可重用的目的，每台物理机上的资源利用是动态变化的。将高负载物理机上的虚拟机迁移到其他低负载的物理机上，其迁移过程如下。
虚拟机动态迁移的具体过程包括迁移的发起、数据及各个状态的迁移、迁移完成和虚拟机在目标服务器上的激活等几个步骤。
第一步，资源预留：在迁移触发前，虚拟机在主机A上运行，VMM监控虚拟机的运行状态。当虚拟机的计算或存储资源利用率过高，就会触发迁移请求。VMM根据迁移调度算法确定待迁虚拟机并在服务器集群中选定资源较丰富的主机B为目标服务器，并在主机B上预留资源。
第二步，预迁移：上一步工作完成后，发起迁移。虚拟机在主机A上保持运行，先进行其内存和磁盘原始数据的迁移。
第三步，循环迁移：在第一轮预迁移及后续的每轮循环迁移过程中，都会产生新的数据需要在下一轮循环中进行迁移。在满足预先设定的循环终止条件时，停止迁移，进入停机阶段。
第四步，迁移完成：预迁移结束后，将最后一轮循环迁移过程中产生的数据以及虚拟机的CPU、I/O及网络等状态迁移至主机B。
第五步，提交：停机迁移完成，主机A和主机B上的虚拟机状态同步后，在主机A上关闭虚拟机，释放其所占用的资源。
第六步，激活：虚拟机迁移至主机B后被激活并关联所有的设备驱动程序。虚拟机恢复运行，继续提供服务。这种方法能够保证在集群内至少一台主机上存有被迁虚拟机的完整映像。如果出现迁移失败，被迁虚拟机将会在源主机重新激活，重新评估后再进行迁移，保证了系统的稳定性。
上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种通过可重用的工作负载模式支持动态云服务的交付方法，其特征在于，当云数据中心在运行的过程中，采用动态工作负载均衡算法通过迁移已释放的虚拟机资源，达到可重用的动态的平衡工作负载，进行云服务的交付。
2.一种通过可重用的工作负载模式支持动态云服务的交付方法，其特征在于，云服务交付平台管理用户的描述信息、业务数据及事务等，一旦一个租户的描述信息和业务数据因为当前的空间容量原因无法存放更多的信息，或者因为操作路径发生变化，启动可重用的数据迁移机制。
3.根据权利要求1、2所述的方法，其特征在于该可重用的工作负载模式主要由监听模块、运行模块、冻结模块以及目标域唤醒模块这四大功能模块共同协作完成。
4.根据权利要求1、2所述的方法，其特征在于在可重用的工作负载模式动态迁移前，根据应用之间的依赖关系，按照入度大小、入边权重之和进行拓扑排序，设置迁移优先级及待迁移标志。
5.根据权利要求1、2所述的方法，其特征在于在可重用的工作负载模式动态迁移时，按优先级顺序迁移，迁移时候采用两阶段提交策略，保证源数据节点与目标数据节点数据一致性，对于完成迁移的数据置迁移成功标志。
6.根据权利1、2要求所述的方法，其特征在于在可重用的工作负载模式动态迁移后，通知数据引擎服务，切换该租户的当前数据节点信息。
7.根据权利6所述的方法，其特征在于在切换期间，数据引擎服务不响应该租户的请求。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103064733A (zh) * 2011-10-20 2013-04-24 电子科技大学 云计算虚拟机热迁移技术
US20130290468A1 (en) * 2010-08-24 2013-10-31 University Of Massachusetts Methods and Apparatus to Migrate Virtual Machines Between Distributive Computing Networks Across a Wide Area Network
CN104135535A (zh) * 2014-08-14 2014-11-05 苏州大学 一种面向云计算的租户调整方法及系统
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