CN106506670A - 一种云平台虚拟资源高速调度方法与系统 - Google Patents

一种云平台虚拟资源高速调度方法与系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了的一种云平台虚拟资源高速调度方法，其包括：对优先级值进行初始化；从等待队列中读取申请任务；分析现有虚拟资源情况；空闲的现有虚拟资源充足时，分析任务信息；根据每个申请任务的任务信息直接分配虚拟资源；或根据每个申请任务的任务信息分配优先级值并基于高优先级任务先分配资源的原则从资源池中调度虚拟资源构建局域网。另一方面，本发明还提供了一种云平台虚拟资源高速调度系统，其包括：资源管理单元、任务管理单元、优先级计算单元、信息库单元和总控制单元。本发明通过基于优先级的云平台虚拟资源高速调度方法及系统，使得能够快速调度、合理分配云计算平台的虚拟资源，并提高了用户的体验。

Description

一种云平台虚拟资源高速调度方法与系统
技术领域
本发明涉及信息技术领域，具体涉及一种云平台虚拟资源高速调度方法与系统。
背景技术
目前，随着互联网及其应用的快速发展，网络发生了架构性改变，由原来的互联网、广域网、城域网与局域网架构发展为云管端的网络架构，企业级网络应用逐步迁移到云计算平台中；对于企业级应用，对云计算平台虚拟资源的高速调度、创建各种虚拟局域网成为当务之急，目前云平台虚拟资源调度，存在以下问题，如
(1)虚拟资源调度低效；
(2)资源分配不合理、资源利用率低；
(3)用户体验差的缺点。
发明内容
为了解决上述问题，本发明目的是提供一种基于优先级的云平台虚拟资源高速调度的方法与系统，用以解决目前云平台虚拟资源分配不合理及资源利用率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种云平台虚拟资源高速调度方法，包括：对申请任务的优先级值进行初始化；从资源分配等待队列中读取申请任务；分析现有虚拟资源情况；空闲的现有虚拟资源充足时，分析申请任务的任务信息；根据每个申请任务的任务信息直接分配虚拟资源；或根据每个申请任务的任务信息分配优先级值并基于高优先级任务先分配资源的原则从资源池中调度虚拟资源构建局域网。
本发明公开的上述一种云平台虚拟资源高速调度方法，所述空闲的虚拟资源不充足时，循环至重新从资源分配等待队列中读取申请任务。
本发明公开的上述一种云平台虚拟资源高速调度方法，所述分析申请任务的任务信息包括：判断申请任务的等待时间是否超时；若申请任务的等待时间不超时，分析申请任务的任务来源；根据任务来源的用户等级的不同分别直接分配虚拟资源或增加优先级值；对申请任务类型进行分析并分配优先级值；对申请任务的网络使用需求进行分析并分配优先级值；统计每个申请任务的需求信息的优先级值并根据优先级值大小进行排序。
本发明公开的上述一种云平台虚拟资源高速调度方法，判断所述申请任务的等待时间超时时，直接分配虚拟资源。
本发明公开的上述一种云平台虚拟资源高速调度方法，所述分析申请任务的任务来源包括：根据用户等级将任务来源分为顶级用户、重要用户和普通用户；按照顶级用户、重要用户和普通用户的顺序依次判断任务来源。
本发明公开的上述一种云平台虚拟资源高速调度方法，所述根据任务来源的用户等级的不同分别直接分配虚拟资源或增加优先级值包括：若申请任务来源为顶级用户，则直接分配虚拟资源；若申请任务来源为重要用户，则增加优先级值29；若申请任务来源为普通用户，则增加优先级值11。
本发明公开的上述一种云平台虚拟资源高速调度方法，所述对申请任务类型进行分析并分配优先级值包括：判断申请任务为短任务时，增加优先级值13，否则，直接对申请任务的网络使用需求进行分析。
本发明公开的上述一种云平台虚拟资源高速调度方法，所述对申请任务的网络使用需求进行分析并分配优先级值包括：依次判断申请任务是否需要存储设备和申请任务是否可以共享存储设备；申请任务不需要存储设备时，增加优先级值23；申请任务可以共享存储设备时，增加优先级值7；依次判断申请任务是否需要安全设备和申请任务是否需要共享安全设备；申请任务不需要安全设备时，增加优先级值19；申请任务不需要共享安全设备时，增加优先级值5；依次判断申请任务是否需要网络设备和申请任务是否需要共享网络设备；申请任务不需要网络设备时，增加优先级值17；申请任务不需要共享网络设备时，增加优先级值3；完成对申请任务的网络使用需求进行分析并分配优先级值。
本发明公开的上述一种云平台虚拟资源高速调度方法，统计后所述申请任务的需求信息的优先级值相同时，对用户级别高的申请任务增加优先级值1后重新排序。
本发明公开的上述一种云平台虚拟资源高速调度方法，还包括：根据申请任务的运行情况，主动回收虚拟资源。
本发明公开的上述一种云平台虚拟资源高速调度方法，所述主动回收虚拟资源，包括：从完成队列读取申请任务，分析申请任务是否完成；若有已完成的申请任务，则回收已完成的申请任务的虚拟资源；对未完成的申请任务，从运行队列读取未完成的申请任务；分析未完成的申请任务的运行情况并根据运行情况选择性回收未完成的申请任务的虚拟资源；记录用户未完成的申请任务的存储信息，所述存储信息包括存储设备名称、IP地址、任务上下文信息、数据库名称及登录用户名与密码，所述任务上下文信息包括计算中间结果、会话与认证Cookie。
本发明公开的上述一种云平台虚拟资源高速调度方法，所述分析未完成的申请任务的运行情况并根据运行情况选择性回收未完成的申请任务的虚拟资源包括：分析未完成申请任务是否休眠超时；若未完成申请任务休眠超时，则回收未完成申请任务的虚拟机或Docker；若未完成申请任务休眠超时，依次分析未完成申请任务是否使用专用虚拟网络安全设备和专用虚拟网络设备；若未完成申请任务使用专用虚拟网络安全设备，则回收未完成申请任务使用的虚拟网络安全设备；若未完成申请任务使用专用虚拟网络设备，则回收未完成申请任务使用的虚拟网络设备；若未完成申请任务休眠未超时，则循环至重新分析未完成申请任务是否休眠超时。
本发明公开的上述一种云平台虚拟资源高速调度方法，所述分析未完成申请任务是否休眠超时的过程中，顶级用户的未完成申请任务的休眠超时阈值是重要用户的未完成申请任务的休眠超时阈值的三倍，重要用户的未完成申请任务的休眠超时阈值是普通用户的未完成申请任务的休眠超时阈值的两倍。
本发明还提供了一种云平台虚拟资源高速调度系统，包括：资源管理单元，连接有资源统计模块、资源分配模块和资源回收模块；任务管理单元，连接有任务申请模块、任务注销模块和任务审计模块；优先级计算单元，连接有现有虚拟资源情况分析模块、任务来源分析模块、任务类型分析模块和网络使用分析模块；信息库单元，用于存储虚拟资源信息和任务信息；和总控制单元，分别与所述资源管理单元、所述任务管理单元、所述优先级计算单元和所述信息库单元连接。
本发明公开的上述一种云平台虚拟资源高速调度系统，首先，所述信息库单元对虚拟资源信息与任务信息进行存储；同时，所述资源统计模块对虚拟资源进行统计；然后，所述任务申请模块进行任务申请并对申请任务的等待时间进行监控，如果申请任务的等待时间没有超时，就通过所述总控制单元启动优先级计算单元计算优先级值，针对申请任务与现有资源通过所述现有虚拟资源情况分析模块、所述任务来源分析模块、所述任务类型分析模块和所述网络使用分析模块依次进行现有虚拟资源情况分析、任务来源分析、任务类型分析和网络使用分析，分配并统计优先级值，所述资源分配模块根据优先级值的大小调度虚拟资源，所述任务审计模块对申请任务进行审计，记录任务的申请人、时间、单个功能模块的耗时值，统计申请人对单个资源的申请次数与耗时、会话休眠时间；最后，所述资源回收模块回收已完成的申请任务的虚拟资源或根据未完成的申请任务的运行情况选择性回收未完成的申请任务的虚拟资源，所述任务注销模块用于注销申请任务的任务进程。
本发明具有如下优点：
本发明提供的一种云平台虚拟资源高速调度方法与系统，通过基于优先级的云平台虚拟资源高速调度方法及系统，使得能够快速调度、合理分配云计算平台的虚拟资源，并提高了用户的体验。
附图说明
图1是本发明中一种云平台虚拟资源高速调度系统的组网示意图。
图2是本发明中一种云平台虚拟资源高速调度系统的示意图。
图3是本发明中一种云平台虚拟资源高速调度方法的虚拟资源分配流程示意图。
图4是本发明中一种云平台虚拟资源高速调度方法的主动回收虚拟资源流程示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
参考图1，本实施例中的一种云平台虚拟资源高速调度系统04基于优先级快速调度、合理分配云计算平台03的虚拟资源，提高了用户终端01通过互联网02使用云计算平台03的虚拟资源的体验。
参考图2，本实施例中的一种云平台虚拟资源高速调度系统04包括：总控制单元05，分别与资源管理单元06、任务管理单元07、优先级计算单元08和信息库单元09连接，资源管理单元06，连接有资源统计模块10、资源分配模块11和资源回收模块12；任务管理单元07，连接有任务申请模块13、任务注销模块14和任务审计模块15；优先级计算单元08，连接有现有虚拟资源情况分析模块16、任务来源分析模块17、任务类型分析模块18和网络使用分析模块19；信息库单元09，用于存储虚拟资源信息和任务信息。
进一步地，本实施例中的一种云平台虚拟资源高速调度系统04的基本原理是：资源管理单元06、任务管理单元07、优先级计算单元08和信息库单元09均由总控制单元05控制，另外，资源统计模块10、资源分配模块11、资源回收模块12、任务申请模块13、任务注销模块14、任务审计模块15、现有虚拟资源情况分析模块16、任务来源分析模块17、任务类型分析模块18和网络使用分析模块19也由总控制单元05分别通过资源管理单元06、任务管理单元07、优先级计算单元08和信息库单元09间接控制，具体如下：首先，信息库单元09对虚拟资源信息与任务信息进行存储；同时，资源统计模块10对虚拟资源进行统计；然后，任务申请模块13进行任务申请并对申请任务的等待时间进行监控，如果申请任务的等待时间没有超时，就通过总控制单元05启动优先级计算单元08计算优先级值，针对申请任务与现有资源通过现有虚拟资源情况分析模块16、任务来源分析模块17、任务类型分析模块18和网络使用分析模块19依次进行现有虚拟资源情况分析、任务来源分析、任务类型分析和网络使用分析，分配并统计优先级值，资源分配模块11根据优先级值的大小调度虚拟资源，任务审计模块15对申请任务进行审计，记录任务的申请人、时间、单个功能模块的耗时值，统计申请人对单个资源的申请次数与耗时、会话休眠时间；最后，资源回收模块12回收已完成的申请任务的虚拟资源或根据未完成的申请任务的运行情况选择性回收未完成的申请任务的虚拟资源，任务注销模块14用于注销申请任务的任务进程。
更进一步，参考图3和图4，本实施例中的一种云平台虚拟资源高速调度方法包括：
S301：对申请任务的优先级值进行初始化；
S302：从资源分配等待队列中读取申请任务；
S303：分析现有虚拟资源情况，空闲的虚拟资源不充足时，循环至重新从资源分配等待队列中读取申请任务；空闲的现有虚拟资源充足时，分析申请任务的任务信息；
其中，分析申请任务的任务信息包括：
S304：判断申请任务的等待时间是否超时；判断所述申请任务的等待时间超时时，直接分配虚拟资源；
S305：若申请任务的等待时间不超时，分析申请任务的任务来源，其包括：根据用户等级将任务来源分为顶级用户、重要用户和普通用户；按照顶级用户、重要用户和普通用户的顺序依次判断任务来源；
根据任务来源的用户等级的不同分别直接分配虚拟资源或增加优先级值；
具体来说，即：
S306：判断是否为顶级用户，若是顶级用户，则直接分配虚拟资源；
S307：若不是顶级用户，判断是否为重要用户，若是重要用户，则增加优先级值29；
S308：若不是重要用户，判断是否为普通用户，若是普通用户，则增加优先级值11；
对申请任务类型进行分析并分配优先级值，其包括：
S309：判断申请任务为短任务时，增加优先级值13，进一步地，若根据申请任务的单个功能模块的耗时历史记录预测该申请任务的所有功能模块耗时小于1个小时，则判断申请任务为短任务；
否则，对申请任务的网络使用需求进行分析并分配优先级值，其包括：
S310：先判断申请任务是否需要存储设备；申请任务不需要存储设备时，增加优先级值23；
S311：申请任务需要存储设备时，再判断申请任务是否可以共享存储设备；申请任务可以共享存储设备时，增加优先级值7；
S312：先判断申请任务是否需要安全设备；申请任务不需要安全设备时，增加优先级值19；
S313：申请任务需要安全设备时，再判断申请任务是否需要共享安全设备；申请任务不需要共享安全设备时，增加优先级值5；
S314：判断申请任务是否需要网络设备；申请任务不需要网络设备时，增加优先级值17；
S315：申请任务需要网络设备时，再判断申请任务是否需要共享网络设备；申请任务不需要共享网络设备时，增加优先级值3；
S316：统计每个申请任务的需求信息的优先级值并根据优先级值大小进行排序；
S317：判断统计后所述申请任务的需求信息的优先级值是否相同；
S318：统计后所述申请任务的需求信息的优先级值相同时，对用户级别高的申请任务增加优先级值1后重新排序；
基于高优先级任务先分配资源的原则从资源池中调度虚拟资源构建局域网。
根据申请任务的运行情况，主动回收虚拟资源，其包括：
S401：从完成队列读取申请任务；
S402：分析申请任务是否完成；若有已完成的申请任务，则回收已完成的申请任务的虚拟资源；
S403：对未完成的申请任务，从运行队列读取未完成的申请任务；
分析未完成的申请任务的运行情况并根据运行情况选择性回收未完成的申请任务的虚拟资源，其包括：
S404：分析未完成申请任务是否休眠超时，在此过程中，顶级用户的未完成申请任务的休眠超时阈值是重要用户的未完成申请任务的休眠超时阈值的三倍，重要用户的未完成申请任务的休眠超时阈值是普通用户的未完成申请任务的休眠超时阈值的两倍；
S405：若未完成申请任务休眠超时，则回收未完成申请任务的虚拟机或Docker，其中，Docker是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux机器上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口；
S406：若未完成申请任务休眠超时，先分析未完成申请任务是否使用专用虚拟网络安全设备；若未完成申请任务使用专用虚拟网络安全设备，则回收未完成申请任务使用的虚拟网络安全设备；
S407：未完成申请任务不使用专用虚拟网络安全设备时，再分析未完成申请任务是否使用专用虚拟网络设备；若未完成申请任务使用专用虚拟网络设备，则回收未完成申请任务使用的虚拟网络设备；
若未完成申请任务休眠未超时，则循环至重新分析未完成申请任务是否休眠超时。
S408：记录用户未完成的申请任务的存储信息，所述存储信息包括存储设备名称、IP地址、任务上下文信息、数据库名称及登录用户名与密码，任务上下文信息包括计算中间结果、会话与认证Cookie，其中，Cookie是一种能够让网站服务器把少量数据储存到客户端的硬盘或内存，或是从客户端的硬盘读取数据的一种技术；是当你浏览某网站时，由Web服务器置于你硬盘上的一个非常小的文本文件，它可以记录你的用户ID、密码、浏览过的网页、停留的时间等信息，当你再次来到该网站时，网站通过读取Cookie，得知你的相关信息，就可以做出相应的动作，而认证Cookie是指针对用户请求用于身份验证的服务器端的Cookie。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (15)

1.一种云平台虚拟资源高速调度方法，其特征在于，所述方法包括：
对申请任务的优先级值进行初始化；
从资源分配等待队列中读取申请任务；
分析现有虚拟资源情况；
空闲的现有虚拟资源充足时，分析申请任务的任务信息；
根据每个申请任务的任务信息直接分配虚拟资源；
或根据每个申请任务的任务信息分配优先级值并基于高优先级任务先分配资源的原则从资源池中调度虚拟资源构建局域网。
2.根据权利要求1所述一种云平台虚拟资源高速调度方法，其特征在于，所述空闲的虚拟资源不充足时，循环至重新从资源分配等待队列中读取申请任务。
3.根据权利要求1所述一种云平台虚拟资源高速调度方法，其特征在于，所述分析申请任务的任务信息包括：
判断申请任务的等待时间是否超时；
若申请任务的等待时间不超时，分析申请任务的任务来源；
根据任务来源的用户等级的不同分别直接分配虚拟资源或增加优先级值；
对申请任务类型进行分析并分配优先级值；
对申请任务的网络使用需求进行分析并分配优先级值；
统计每个申请任务的需求信息的优先级值并根据优先级值大小进行排序。
4.根据权利要求3所述一种云平台虚拟资源高速调度方法，其特征在于，判断所述申请任务的等待时间超时时，直接分配虚拟资源。
5.根据权利要求3所述一种云平台虚拟资源高速调度方法，其特征在于，所述分析申请任务的任务来源包括：根据用户等级将任务来源分为顶级用户、重要用户和普通用户；按照顶级用户、重要用户和普通用户的顺序依次判断任务来源。
6.根据权利要求3所述一种云平台虚拟资源高速调度方法，其特征在于，所述根据任务来源的用户等级的不同分别直接分配虚拟资源或增加优先级值包括：
若申请任务来源为顶级用户，则直接分配虚拟资源；
若申请任务来源为重要用户，则增加优先级值29；
若申请任务来源为普通用户，则增加优先级值11。
7.根据权利要求3所述一种云平台虚拟资源高速调度方法，其特征在于，所述对申请任务类型进行分析并分配优先级值包括：判断申请任务为短任务时，增加优先级值13，否则，直接对申请任务的网络使用需求进行分析。
8.根据权利要求3所述一种云平台虚拟资源高速调度方法，其特征在于，所述对申请任务的网络使用需求进行分析并分配优先级值包括：
依次判断申请任务是否需要存储设备和申请任务是否可以共享存储设备；
申请任务不需要存储设备时，增加优先级值23；
申请任务可以共享存储设备时，增加优先级值7；
依次判断申请任务是否需要安全设备和申请任务是否需要共享安全设备；
申请任务不需要安全设备时，增加优先级值19；
申请任务不需要共享安全设备时，增加优先级值5；
依次判断申请任务是否需要网络设备和申请任务是否需要共享网络设备；
申请任务不需要网络设备时，增加优先级值17；
申请任务不需要共享网络设备时，增加优先级值3；
完成对申请任务的网络使用需求进行分析并分配优先级值。
9.根据权利要求3所述一种云平台虚拟资源高速调度方法，其特征在于，统计后所述申请任务的需求信息的优先级值相同时，对用户级别高的申请任务增加优先级值1后重新排序。
10.根据权利要求1所述一种云平台虚拟资源高速调度方法，其特征在于，所述方法还包括：根据申请任务的运行情况，主动回收虚拟资源。
11.根据权利要求10所述一种云平台虚拟资源高速调度方法，其特征在于，所述主动回收虚拟资源，包括：
从完成队列读取申请任务，分析申请任务是否完成；
若有已完成的申请任务，则回收已完成的申请任务的虚拟资源；
对未完成的申请任务，从运行队列读取未完成的申请任务；
分析未完成的申请任务的运行情况并根据运行情况选择性回收未完成的申请任务的虚拟资源；
记录用户未完成的申请任务的存储信息，所述存储信息包括存储设备名称、IP地址、任务上下文信息、数据库名称及登录用户名与密码，所述任务上下文信息包括计算中间结果、会话与认证Cookie。
12.根据权利要求11所述一种云平台虚拟资源高速调度方法，其特征在于，所述分析未完成的申请任务的运行情况并根据运行情况选择性回收未完成的申请任务的虚拟资源包括：
分析未完成申请任务是否休眠超时；
若未完成申请任务休眠超时，则回收未完成申请任务的虚拟机或Docker；
若未完成申请任务休眠超时，依次分析未完成申请任务是否使用专用虚拟网络安全设备和专用虚拟网络设备；
若未完成申请任务使用专用虚拟网络安全设备，则回收未完成申请任务使用的虚拟网络安全设备；
若未完成申请任务使用专用虚拟网络设备，则回收未完成申请任务使用的虚拟网络设备；
若未完成申请任务休眠未超时，则循环至重新分析未完成申请任务是否休眠超时。
13.根据权利要求12所述一种云平台虚拟资源高速调度方法，其特征在于，所述分析未完成申请任务是否休眠超时的过程中，顶级用户的未完成申请任务的休眠超时阈值是重要用户的未完成申请任务的休眠超时阈值的三倍，重要用户的未完成申请任务的休眠超时阈值是普通用户的未完成申请任务的休眠超时阈值的两倍。
14.一种云平台虚拟资源高速调度系统，其特征在于，所述云平台虚拟资源高速调度的系统包括：
资源管理单元，连接有资源统计模块、资源分配模块和资源回收模块；
任务管理单元，连接有任务申请模块、任务注销模块和任务审计模块；
优先级计算单元，连接有现有虚拟资源情况分析模块、任务来源分析模块、任务类型分析模块和网络使用分析模块；
信息库单元，用于存储虚拟资源信息和任务信息；和
总控制单元，分别与所述资源管理单元、所述任务管理单元、所述优先级计算单元和所述信息库单元连接。
15.根据权利要求14所述一种云平台虚拟资源高速调度系统，其特征在于，首先，所述信息库单元对虚拟资源信息与任务信息进行存储；同时，所述资源统计模块对虚拟资源进行统计；然后，所述任务申请模块进行任务申请并对申请任务的等待时间进行监控，如果申请任务的等待时间没有超时，就通过所述总控制单元启动优先级计算单元计算优先级值，针对申请任务与现有资源通过所述现有虚拟资源情况分析模块、所述任务来源分析模块、所述任务类型分析模块和所述网络使用分析模块依次进行现有虚拟资源情况分析、任务来源分析、任务类型分析和网络使用分析，分配并统计优先级值，所述资源分配模块根据优先级值的大小调度虚拟资源，所述任务审计模块对申请任务进行审计，记录任务的申请人、时间、单个功能模块的耗时值，统计申请人对单个资源的申请次数与耗时、会话休眠时间；最后，所述资源回收模块回收已完成的申请任务的虚拟资源或根据未完成的申请任务的运行情况选择性回收未完成的申请任务的虚拟资源，所述任务注销模块用于注销申请任务的任务进程。
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