CN106250210A - 云环境下的虚拟机调度方法 - Google Patents

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冯皪魏
黄剑
朱伟伟
李全城
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陈维
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Abstract

一种云环境下的虚拟机调度方法，本发明在云环境下的虚拟机调度，将满足性能要求的虚拟机预先放置在同一物理机中，再通过迁移将相互流量大的虚拟机流量转化为物理机内部流量，大幅度减少交换设备的网络占用，大大提高了用户使用云平台的流畅度。

Description

云环境下的虚拟机调度方法
技术领域
本发明涉及的是一种云计算领域的技术，具体是一种云环境下的虚拟机调度方法。
背景技术
现在的计算机技术迅猛发展、企业业务发展不断扩大，购买的服务器数目也日益庞大。但是大部分时间机器利用效率不高给企业带来了庞大的支出。也有一部分中小企业经济实力有限，无法购买昂贵的高性能服务器仅仅为处理高峰期时的业务。在这种情况下出现了分布式计算，能有效的将闲置计算能力收集起来，降低了企业的成本。此时，一种基于业驱动的新型计算模式应运而生，云计算。随着云计算的发展趋势迅猛增长，云平台下基础设施的规模也日益变大。如何按需分配资源和资源调度来支持数据中心的资源共享成为一个难题，虚拟化技术应运而生。但是由于系统内在的动态性和系统管理的复杂性，有效的管理云计算集群中虚拟机资源对运维人员来说是一个很大的挑战。
现阶段，云环境下的虚拟机调度方法主要有静态放置和动态迁移两类，前者主要是将虚拟机调度抽象为装箱问题(BPP,Bin Packing Problem)，即将虚拟机看做不同尺寸的货物，物理机看做同等容量的箱子，合理的放置货物，使得占用的箱子更少，也就是占用的物理机最少，就可以减少能耗。后者主要是当物理机产生异常或者计算资源变动的情况下，在不中断应用的情况下，将虚拟机迁移到不同的物理机中，在虚拟机调度上则是可以实时监测物理机的计算资源和负载状态，当物理机过载的时候，把虚拟机迁移到相对空闲的物理机上，达到负载均衡的目的。
在当前云应用的需求下，虚拟机性能特别是网络性能，是用户评价云平台的重要指标，上述两种方式虽然从不同需求出发调度虚拟机，没有考虑到虚拟机调度对网络性能的影响，并且都不是以性能优先的调度方法。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种云环境下的虚拟机调度方法，能够提高流量分布均衡，同时在动态迁移过程中选择最优的迁移方式以减少迁移对网络总流量的影响。
本发明是通过以下技术方案实现的，
本发明包括以下步骤：
S1，虚拟机放置：在用户新建虚拟机后查询该用户ID下的虚拟机uuid列表，若该用户为第一次创建虚拟机则根据已放置过虚拟机的物理机资源评分，在匹配后将新建虚拟机放入评分较高的物理机中；若该用户非第一次创建虚拟机则根据新建虚拟机的需求匹配该用户ID下放置了这些uuid虚拟机的物理机并将新建虚拟机放入其中评分较高的物理机，若无法匹配则启用新的物理机，并将该用户ID下的虚拟机全部迁移至新物理机中；
S2，虚拟机迁移：枚举用户数小于2的物理机，生成该物理机所放置虚拟机的参数列表，并根据虚拟机所需系统架构分类获得子列表；在子列表中，依次查询相互流量获得相互流量排行，根据相互流量排行排列得到虚拟机和物理机迁移矩阵；根据该迁移矩阵和未放置新建虚拟机时的虚拟机和物理机迁移矩阵，得到迁移策略，根据该迁移策略完成虚拟机迁移。
所述的匹配是指根据虚拟机系统所属架构、心跳机制、所需内存大小和硬盘大小选择满足上述要求的物理机。
所述的心跳机制是指物理机与虚拟机的调度服务心跳是否响应。
技术效果
与现有技术相比，本发明在云环境下的虚拟机调度，将满足性能要求的虚拟机预先放置在同一物理机中，再通过迁移将相互流量大的虚拟机流量转化为物理机内部流量，大幅度减少交换设备的网络占用，大大提高了用户使用云平台的流畅度。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
本实施例包括以下步骤：
S1，虚拟机放置：在用户新建虚拟机后查询该用户ID下的虚拟机uuid列表，若该用户为第一次创建虚拟机则根据已放置过虚拟机的物理机资源评分，在匹配后将新建虚拟机放入评分较高的物理机中；若该用户非第一次创建虚拟机则根据新建虚拟机的需求匹配该用户ID下放置了这些uuid虚拟机的物理机并将新建虚拟机放入其中评分较高的物理机，若无法匹配则启用新的物理机，并将该用户ID下的虚拟机全部迁移至新物理机中；
S2，虚拟机迁移：枚举用户数小于2的物理机，生成该物理机所放置虚拟机的参数列表，并根据虚拟机所需系统架构分类获得子列表；在子列表中，依次查询相互流量获得相互流量排行，根据相互流量排行排列得到虚拟机和物理机迁移矩阵；根据该迁移矩阵和未放置新建虚拟机时的虚拟机和物理机迁移矩阵，得到迁移策略，根据该迁移策略完成虚拟机迁移。
所述的匹配是指根据虚拟机系统所属架构、心跳机制、所需内存大小和硬盘大小选择满足上述要求的物理机。
所述的匹配包括以下步骤：
S11，判断新建虚拟机与物理机的调度服务心跳，若无响应则排除该物理机，否则保留该物理机；
S12，将S11中保留的物理机与新建虚拟机进行虚拟机内存需求匹配，若物理机可调用内存低于新建虚拟机需求的内存，则排除该物理机，否则保留该物理机；
S13，将S12中保留的物理机与新建虚拟机进行虚拟机硬盘需求匹配，若物理机可存储硬盘容量低于新建虚拟机需求的硬盘容量，则排除该物理机，否则保留该物理机；
S14，将S13中保留的物理机与新建虚拟机进行虚拟机系统架构需求匹配，若物理机系统架构与虚拟机系统架构相同，则匹配该物理机，否则排除该物理机。
所述启用的新物理机与该用户已放置虚拟机的物理机处于同一交换机下。

Claims (4)

1.一种云环境下的虚拟机调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，虚拟机放置：在用户新建虚拟机后查询该用户ID下的虚拟机uuid列表，若该用户为第一次创建虚拟机则根据已放置过虚拟机的物理机资源评分，在匹配后将新建虚拟机放入评分较高的物理机中；若该用户非第一次创建虚拟机则根据新建虚拟机的需求匹配该用户ID下放置了这些uuid虚拟机的物理机并将新建虚拟机放入其中评分较高的物理机，若无法匹配则启用新的物理机，并将该用户ID下的虚拟机全部迁移至新物理机中；
S2，虚拟机迁移：枚举用户数小于2的物理机，生成该物理机所放置虚拟机的参数列表，并根据虚拟机所需系统架构分类获得子列表；在子列表中，依次查询相互流量获得相互流量排行，根据相互流量排行排列得到虚拟机和物理机迁移矩阵；根据该迁移矩阵和未放置新建虚拟机时的虚拟机和物理机迁移矩阵，得到迁移策略，根据该迁移策略完成虚拟机迁移。
2.根据权利要求1所述的云环境下的虚拟机调度方法，其特征是，所述的匹配是指根据虚拟机系统所属架构、心跳机制、所需内存大小和硬盘大小选择满足上述要求的物理机。
3.根据权利要求1所述的云环境下的虚拟机调度方法，其特征是，所述的心跳机制是指物理机与虚拟机的调度服务心跳是否响应。
4.根据权利要求1所述的云环境下的虚拟机调度方法，其特征是，所述的匹配包括以下步骤：
S11，判断新建虚拟机与物理机的调度服务心跳，若无响应则排除该物理机，否则保留该物理机；
S12，将S11中保留的物理机与新建虚拟机进行虚拟机内存需求匹配，若物理机可调用内存低于新建虚拟机需求的内存，则排除该物理机，否则保留该物理机；
S13，将S12中保留的物理机与新建虚拟机进行虚拟机硬盘需求匹配，若物理机可存储硬盘容量低于新建虚拟机需求的硬盘容量，则排除该物理机，否则保留该物理机；
S14，将S13中保留的物理机与新建虚拟机进行虚拟机系统架构需求匹配，若物理机系统架构与虚拟机系统架构相同，则匹配该物理机，否则排除该物理机。
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