CN109213555A - 一种面向虚拟桌面云的资源动态调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于云安全技术及虚拟桌面领域，涉及一种面向虚拟桌面云的资源动态调度方法，包括以下步骤：S1、建立面向虚拟桌面云的资源动态调度方法整体系统的架构；所述整体系统的架构包括：物理设备层、池化层、虚拟设备层和资源调度器；S2、在步骤S1的基础上，通过资源调度器实现资源分配、设备监控和资源回收的功能。本发明实现了虚拟桌面云环境中资源的自动监控、回收、再分配，最大程度地提高资源的整体利用率。

Description

一种面向虚拟桌面云的资源动态调度方法

技术领域

本发明属于云安全技术及虚拟桌面领域，涉及一种虚拟桌面云的资源调度模型，具体涉及一种面向虚拟桌面云的资源动态调度方法。

背景技术

随着云技术的迅速发展，企业上云成为大势所趋，使用云技术的企业级应用可以很好地缓和不断增大的用户数与基础硬件资源有限的矛盾，在最小的硬件投资中获取最大的资源利用率。

在现有使用虚拟桌面与云技术相结合的环境中，最为核心的内容在于虚拟资源的调度与虚拟机的迁移。现有的方案在虚拟桌面与虚拟服务器间的资源共享及调度上，缺少自动化监控与调度方法，需要人力监控系统运行过程中的各项参数；在必要的时候人工干预与调度资源，对某些紧急问题很难做到有效规避与应急处理。此外，使用虚拟化技术的物理服务器上存在资源碎片问题，更进一步地，分配不同功能的虚拟机对多种资源利用不均衡，更会导致在某台物理服务器中某项资源浪费的问题。

因此，需要提供一种面向虚拟桌面云的资源动态调度方法，支持对资源的实时监控以及自动响应式的、动态的均衡分配，实现对物理资源的高效利用以及减少碎片化资源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向虚拟桌面云的资源动态调度方法，以实现对物理设备层、池化层和虚拟设备层的资源利用以及活跃情况进行监控，并通过对冗余资源的回收再分配，实现资源的动态调度，以提升资源的利用率，减少碎片化资源。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种面向虚拟桌面云的资源动态调度方法，包括以下步骤：

S1、建立面向虚拟桌面云的资源动态调度方法整体系统的架构

所述整体系统的架构包括：物理设备层、池化层、虚拟设备层和资源调度器；

所述物理设备层包括：若干物理服务器；所述若干物理服务器形成物理服务器集群；

所述池化层包括：资源池；

所述资源池由物理设备层的物理服务器经过虚拟化后生成，包括物理设备层的物理服务器中所有的资源，所述资源包括：CPU、内存、硬盘存储、显卡和网络资源，所述资源池用于将资源自由分配给虚拟设备层；

所述虚拟设备层包括：虚拟服务器集群、虚拟桌面集群和数据中心；

所述虚拟服务器集群由使用资源池中分配的资源创建的虚拟机组成，用于对内网和外网用户提供服务，支持安装操作系统，支持安装应用服务，包括若干虚拟服务器，分为不同的应用服务器集群；

所述虚拟桌面集群由使用资源池中分配的资源创建的虚拟机组成，用于对内网和外网用户提供服务，支持安装操作系统，并安装提供桌面远程服务和管理的组件，包括若干虚拟桌面，所述虚拟桌面支持虚拟桌面服务；

内网用户(内部用户)和外网用户(外部用户)登录到虚拟桌面中进行工作，进行的修改、生成的数据与文件均以增量的形式保存于数据中心，保证虚拟桌面在回收资源和再发放资源的过程中，用户所做的所有修改均被保存；

所述虚拟桌面根据用户的重要程度，分为动态虚拟桌面与固定虚拟桌面，所述固定虚拟桌面的资源在任何情况下均不被回收，保证桌面运行的绝对稳定；所述动态虚拟桌面在用户处于非活动状态下，如遇资源紧缺的情况，则将用户操作的内容以增量的方式保存于数据中心，然后将动态桌面的虚拟资源释放到资源池中，准备下次的资源再分配；

所述数据中心由使用资源池中分配的资源创建的虚拟机组成，用于存储虚拟服务器集群与虚拟桌面集群产生的数据以及快照备份，包括若干数据中心节点；

所述数据中心节点分为管理节点和存储节点，所述管理节点用于存储文件或数据的索引，用于增加、修改、删除存储的文件或数据；所述存储节点用于存储分块之后的数据或文件；

所述数据中心仅对内网提供服务，只有处于内网的虚拟服务器集群或虚拟桌面用户进行访问；外网用户需要访问时，通过提供服务的虚拟服务器中的功能，提供部分资源的受控访问，所述部分资源的受控访问根据业务需求设计确定；

所述资源调度器为一未经过虚拟化的物理服务器，用于监控系统的运行，从物理设备层、池化层和虚拟设备层三个层次对当前系统的运行状态与资源使用情况进行监控；以及对系统中的资源进行动态调度，在资源紧缺的情况下，对闲置资源与重要程度低的资源进行回收，并将资源分配给紧缺的虚拟机；

所述虚拟桌面、虚拟服务器和数据中心所使用的资源通过资源池进行转化，实现共享，使得资源利用率最大化；

S2、在步骤S1的基础上，通过资源调度器实现资源分配、设备监控和资源回收的功能；

所述实现资源分配功能的具体方法如下：

所述资源池将资源自由分配给虚拟设备层，创建若干虚拟服务器、若干虚拟桌面和若干数据中心节点；所述若干虚拟服务器、若干虚拟桌面和若干数据中心节点都属于虚拟机；所述虚拟机包括处于主导与管理位置的主虚拟机、处于主节点地位的虚拟机和备用节点地位的虚拟机；所述处于主节点地位的虚拟机和备用节点地位的虚拟机形成主备结构；

在创建虚拟机的同时，为创建的虚拟机贴上标签w-TAG:n；

其中w表示当前时间段，所述虚拟机的服务在系统中的重要程度；TAG表示所述虚拟机的功能，对于同一集群中处于相同位置的虚拟机，拥有相同的TAG；n表示该TAG中当前时刻虚拟机的数量；因此，在新建虚机时，拥有相同TAG的虚拟机标签中的n值加一；

所述设备监控功能包括：物理设备层监控、资源池监控和虚拟设备层监控；

所述物理设备层监控通过资源调度器监控物理设备层中物理服务器上资源的实际使用情况，在虚拟化资源分配的过程中，可能会导致物理服务器上资源的碎片化，所以通过资源调度器，并对物理服务器上资源的碎片化情况进行标记；

判定物理服务器是否存在资源碎片化的方法如下：

当某台或多台物理服务器上剩余的资源不足以分配给当前资源需求最小的虚拟机，但是两台物理服务器上的剩余资源之和大于最小需求，符合公式(1)，则判定两台物理服务器存在资源碎片化，

1/2*Require_min＜Remain＜Require_min (1)

其中，Remain为某一台物理服务器中的剩余资源，且假设另一台物理服务器中的剩余资源也为Remain；Require_min为当前虚拟机的最小需求；

所述资源池监控通过资源调度器监控资源池中资源的使用情况和剩余资源，由于上述碎片化问题的存在，会有部分剩余资源处于无法使用的情况；因此，为了防止在申请新资源的时候发生无资源可用的情况；所以通过资源调度器，并设定保留阈值与警告阈值；

所述保留阈值为：当资源池中的剩余资源应对即将到来的虚拟机资源分配状况时对应的最小指标值；所述警告阈值为：勉强维持系统运行时，资源池中剩余资源最小时，对应的指标值；

所述保留阈值根据业务需求量与并发访问量确定，计算方法为：每小时平均资源请求数*每次请求平均申请资源量*平均回收周期/资源总量；所述警告阈值根据系统的运行开销确定，计算方法为：维持运行所必须资源数/资源总数；

所述虚拟设备层监控包括以下情况：

①通过资源调度器监控虚拟机的CPU、内存、硬盘存储、显卡和网络资源的使用情况，由于不同服务对于资源的需求不同，在最初人工分配时，由于缺乏考虑，会导致资源不均衡情况，所以通过资源调度器并将资源不均衡情况进行标记；

所述虚拟机资源不均衡情况为：虚拟机的部分资源利用率很高，而部分资源利用率一直较低；所述资源利用率的计算方法为：正在使用的资源/资源总量；此时，各个资源的利用率中最大值与最小值之差，为利用率差值，反映了当前时刻系统中资源分配的平衡情况；当利用率差值大于50％的时间超过一个平均回收周期时，则判定虚拟机资源不均衡；

②通过资源调度器监控虚拟桌面的登录频率与使用时间，并判断虚拟桌面是否处于活跃状态；

③通过资源调度器监控数据中心的存储空间使用情况和查询、插入操作的耗时，并判断存储节点的负载情况和管理节点的负载情况；

所述资源回收包括：自然回收、调度回收和应急回收；

所述自然回收包括以下情况：

①当某虚拟机因为业务变化，导致原业务停止，通过资源调度器对虚拟机中原业务的资源全部进行回收；

②动态虚拟桌面用户退出登录后，由于动态虚拟桌面用户的操作已经通过增量的方式存储在数据中心，对上述动态虚拟桌面的全部资源进行回收；

③当虚拟服务器、数据中心或虚拟桌面存在闲置资源时，由资源调度器进行资源回收再分配，所述资源回收再分配的过程为：将闲置资源回收至资源池，等待下次自由分配；

④对不活跃的虚拟桌面进行资源回收；

所述调度回收为：当资源调度器发现资源池中的剩余资源低于保留阈值时，资源调度器采用碎片化资源回收、不均衡资源回收和低利用率资源回收的策略，保证资源池中的剩余资源大于保留阈值；

所述碎片化资源回收为：对于标记为碎片化资源的物理服务器对应的虚拟机资源进行重新规划，具体流程如下：

S21.选取两台标记为碎片化资源的物理服务器A和B；

S22.检查A中剩余资源Ra和B中剩余资源Rb，检查A上占用资源最小的虚拟机a，其占用资源为ra，若ra<Rb，则虚拟机a的资源回收，转而分配B中的剩余资源Rb，用于虚拟机a；考察B上占用资源最小的虚拟机b，其占用资源为rb，若rb<Ra，则虚拟机b的资源回收，转而分配A中的剩余资源Ra，用于虚拟机b；

S23.若无满足上述条件的虚拟机，且满足(Ra-Rb)(ra-rb)>0，则继续比较，若Ra<rb<Ra+ra且Rb<ra<Rb+rb，则虚拟机a的资源回收，转而分配B中的剩余资源Rb，用于虚拟机a；同时，虚拟机b的资源回收，转而分配A中的剩余资源Ra，用于虚拟机b；此时，A和B两台物理服务器上的剩余资源之差增大，进一步提高剩余资源少的物理服务器的资源占用，减少碎片化空间；同时提高剩余资源多的物理服务器的剩余资源量，脱离碎片化标记状态，以使其剩余空间分配给新的虚拟机；

所述不均衡资源回收为：对标记为资源不均衡情况的虚拟机中的闲置资源进行回收，具体方法如下：

先将标记为资源不均衡情况的原虚拟机标记为待回收状态，处于此状态的虚拟机，只处理当前正在运行的任务，不再分配新任务；同时，根据资源利用率情况，制定合适的资源分配计划，根据计划调整资源配置以保证资源利用率处于均衡状态，并按照调整后的配置发布新虚拟机替代原虚拟机，待原虚拟机中的任务处理完成之后，对原虚拟机资源进行回收操作；

所述低利用率资源回收为：当虚拟机全部资源的利用率低于回收阈值，则对上述虚拟机进行回收；所述回收阈值为虚拟机空载运行时资源利用率的最大值，所述回收阈值根据业务情况和虚拟机资源分配情况设置；当虚拟机的所有资源利用率均低于回收阈值时，则此虚拟机当前无任务正在执行，其资源被回收；

所述应急回收为：在资源调度器发现资源池中剩余资源低于警告阈值时，资源调度器在运行上述碎片化资源回收、不均衡资源回收和低利用率资源回收策略外，额外运行低等级服务降级策略，直到资源池中剩余资源大于警告阈值为止；

所述低等级服务降级策略为：当资源池剩余资源处于警告状态时，对当前运行的服务资源中，重要程度低的服务进行降级，缩小集群，回收冗余资源；

所述资源池剩余资源处于警告状态为资源池中剩余资源达到或低于警告阈值。

在上述技术方案的基础上，所述操作系统包括windows server和Linux系统。

在上述技术方案的基础上，所述应用服务包括FTP、WEB和Mail服务。

在上述技术方案的基础上，为保证应用服务器集群服务的高可用，保持冗余服务不处于同一台物理服务器上。

在上述技术方案的基础上，由于在系统运行时，频繁地迁移资源，虚拟机将产生额外的运行负载，所述资源回收再分配只在资源紧缺时使用。

在上述技术方案的基础上，对于所述处于主导与管理位置的主虚拟机，将其标签中的w特殊固定，保证主虚拟机的资源不被回收；在某次实施中，某主虚拟机的w固定为0；在处于所述主备结构中的虚拟机，若处于主节点地位的虚拟机不可代替，则标签中的w特殊固定，保证处于主节点地位的虚拟机的资源不被回收；在某次实施中，某处于主节点地位且不可代替的虚拟机的w固定为0。

在上述技术方案的基础上，所述保留阈值为20％，所述警告阈值为5％，所述回收阈值为20％。

在上述技术方案的基础上，资源调度器根据虚拟机上运行服务的重要程度不同，对运行服务进行编号与重要程度排序，在资源回收时，优先回收重要程度低的运行服务；在不同的时间段，所述运行服务的重要程度实时变化。

在上述技术方案的基础上，对所述虚拟机资源回收时，包含重要的服务资源的虚拟机不被回收，所述重要的服务资源包括：负责虚拟资源调度监控、虚拟机管理和虚拟桌面管理的虚拟机。

在上述技术方案的基础上，由于数据中心作为核心数据存储，需要大量冗余保证数据的高可用，在正常运行的情况下，对数据中心只进行资源扩充，不进行资源回收。

本发明的有益技术效果如下：

本发明所述技术方案提供了一种面向虚拟桌面云环境中大量物理服务器与虚拟机的资源分配、资源共享、运行监控、资源调度、虚拟机迁移的完整实现方案。主要特色体现于独立的跨层次地全面监控设备、多策略多方面的资源调度模块以及自动化的虚拟机迁移方案。本发明所述方案，将所有的硬件资源进行池化，根据需求提供给各类虚拟服务器、虚拟桌面用户和数据中心使用，实现虚拟服务器与虚拟桌面间资源的转化，同时监控物理服务器资源利用率、池化层资源占用情况以及各虚拟服务器中资源利用率、虚拟桌面活动情况；当资源紧缺时，压缩活动量小、利用率低、重要程度低的服务资源，回收再分配给需求扩充资源的服务使用，使得所有的硬件资源可以被分配、回收，使资源利用率最大化，减少闲置资源，达到硬件资源的弹性分配，具体实现了以下有益技术效果：

(1)资源共享：将物理资源以共享的方式提供给虚拟桌面和虚拟服务器，减少物理设备的开销。

(2)资源的全面监控：从物理设备层到池化层，再到虚拟设备层，对资源的利用情况进行全面的监控。

(3)解决物理设备层资源碎片化问题：通过对每个物理服务器上资源的剩余情况监控，分析是否存在难以利用的资源碎片，通过虚拟机迁移和资源的重新分配实现资源碎片化回收。

(4)解决虚拟设备层中资源不均衡问题：虚拟设备层中的不同虚拟机所消耗的资源种类不同，会导致部分虚拟机中某几项资源的浪费，通过对资源的重分配，以提高各种资源的利用率。

(5)对低利用率的虚拟机进行资源重分配：对于活跃度低、业务少或负载小的虚拟机，将其闲置的资源进行回收，以分配到需要的虚拟机中去。

(6)分级调度：在回收与调度的过程中，考虑到虚拟机中服务的重要等级，不会在资源调度与回收的过程中，盲目地回收低利用率资源，而会根据服务等级的重要性进行回收与分配。

本发明所述技术方案可用于两种服务对象，分别是：(1)对外提供公有云、虚拟桌面服务的各大企业；(2)使用虚拟桌面进行办公的各大企事业单位。

附图说明

本发明有如下附图：

图1示出本发明面向虚拟桌面云的资源动态调度方法整体系统的架构示意图。

图2示出本发明面向虚拟桌面云的资源动态调度方法实施流程示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

本实施例提供的面向虚拟桌面云的资源动态调度方法在整体设计上包括三个方面的内容：

第一、实现资源共享。使用虚拟桌面与云相结合的架构，即是要将资源在各虚拟服务器和各虚拟桌面间共享，按需分配，按重要性分配，以实现使用最少的资源，支持最多的应用与服务。

第二、对资源进行全面监控，保证高利用率。使用资源调度器的监控功能，从物理层、池化层和虚拟设备层进行全面监控，保证物理资源从物理服务器起，到虚拟化至资源池，再到分配给虚拟机使用全过程中的高利用率。

第三、资源的自动化调度方法。在全面监控的基础上，资源调度器实现了资源的自动化调度功能。当监控到系统的运行情况，即反应了某种资源利用率低，或者资源不均衡，或者资源紧缺的情况，则触发对应的调度方法，重新分配资源，保证系统在资源高利用率的情况下运行。

如图1所示为本实施例提供的面向虚拟桌面云的资源动态调度方法整体系统的架构示意，包括：

资源池：由所有物理服务器经过虚拟化后生成，包含所有物理服务器中的CPU、内存、硬盘存储、显卡、网络等资源。可以自由分配给虚拟服务器、数据中心或者虚拟桌面，当上述资源闲置时可以回收到资源池中，等待下次分配；

虚拟服务器集群：由使用资源池中分配的资源创建的虚拟机组成，可以对内网或外网用户提供服务，支持安装各种操作系统包括windows server和各大主流Linux，可以像普通服务器一样安装应用服务如FTP、WEB和Mail服务等。由于资源可以动态分配，因此可以实现高可扩展的部署方式，使得资源的利用率最大化；

虚拟桌面集群：由使用资源池中分配的资源创建的支持虚拟桌面服务的虚拟机组成，可以对内网或外网用户提供服务，支持安装各种操作系统包括windows和各大主流Linux。内部用户和外部用户可以登录到虚拟桌面中进行工作，进行的修改、生成的数据与文件均以增量的形式保存在数据中心，保证虚拟桌面在回收资源和再发放资源的过程中，用户所做的所有修改均可以被保存。与虚拟服务器相比较，本质上都是虚拟机，但是虚拟桌面在虚拟机的基础上安装了可以提供桌面远程服务及其管理的组件；

数据中心：由使用资源池中分配的资源创建的虚拟机组成，仅可以对内网提供服务，只有处于内网的虚拟服务器集群或虚拟桌面用户可以进行访问。外网用户需要访问时，只能通过提供服务的虚拟服务器中的功能，提供部分资源的受控访问，这种访问根据业务需求设计而定；

资源调度器：资源调度器为一未经过虚拟化的物理服务器，负责监控物理服务器集群的资源利用情况、池化层资源池中资源的使用情况、虚拟服务器集群中服务器的资源利用率以及虚拟桌面集群中虚拟桌面的活跃情况。在资源紧缺的时候，通过缩小集群、碎片化资源再利用、对不活跃的虚拟桌面进行资源回收以及服务降级等方式，回收闲置资源供给当前负载较大的虚拟机使用。

资源监控与调度的基本流程示意如图2所示。在系统运行之后，资源调度器从物理设备层、池化层和虚拟设备层三个层面，对系统中的所有资源使用情况进行监控。

物理设备层监控，主要监测物理服务器上是否有难以利用的碎片化资源，若有，则进行碎片化标记，在触发资源回收的时刻，进行碎片化回收。

池化层监控，主要监控虚拟资源池中剩余的资源，与预置入阈值相对比，所述预置入阈值包括：保留阈值和警告阈值。当低于保留阈值时，则执行调度回收，包括碎片化资源回收、不均衡资源回收和低利用率资源回收；当低于警告阈值时，则执行应急回收，包括碎片化资源回收、不均衡资源回收、低利用率资源回收和低等级服务降级策略。

虚拟设备层监控，主要监控虚拟机中是否存在资源不均衡、资源利用率低和重要等级低的现象，在触发相应回收操作时进行相应的回收操作。

其中：

碎片化资源回收，指对于标记为资源碎片化的物理服务器上的虚拟机资源分配进行重新规划。其流程为：

1.选取两台标记为碎片化资源物理服务器A和B

2.检查A中剩余资源Ra和B中剩余资源Rb，检查A上占用资源最小的虚拟机a，其占用资源为ra，若ra<Rb，虚拟机a的资源回收，转而分配B中的剩余资源Rb，用于虚拟机a。同样地，考察B上占用资源最小的虚拟机b，其占用资源为rb，若rb<Ra，则虚拟机b的资源回收，转而分配A中的剩余资源Ra，用于虚拟机b。

3.若无满足上述条件的虚拟机，且满足(Ra-Rb)(ra-rb)>0，则继续比较，若Ra<rb<Ra+ra且Rb<ra<Rb+rb，则虚拟机a的资源回收，转而分配B中的剩余资源Rb，用于虚拟机a；同时，虚拟机b的资源回收，转而分配A中的剩余资源Ra，用于虚拟机b；此时，A和B两台物理服务器上的剩余资源之差增大，进一步提高剩余资源少的物理服务器的资源占用，减少碎片化空间；同时提高剩余资源多的物理服务器的剩余资源量，脱离碎片化标记状态，以使其剩余空间分配给新的虚拟机。

不均衡资源回收，指对于标记为资源不均衡情况的虚拟机中闲置资源的回收，其流程为：先将标记为资源不均衡情况的原虚拟机标记为待回收状态，此时，原虚拟机只处理当前任务，不再分配新任务，同时按照资源调整后的配置发布新虚拟机替代原虚拟机，待原虚拟机中的任务处理完成之后，对原虚拟机资源进行回收操作。

低利用率资源回收，指虚拟机全部资源的利用率均低于回收阈值，此阈值可根据业务情况和虚拟机资源分配情况设置，参考值为20％，当虚拟机的所有资源利用率均低于回收阈值时，则对此虚拟机进行资源回收。

低等级服务降级策略，指当资源池剩余资源处于警告状态时，需要对当前运行的服务资源中，重要程度低的服务进行降级，缩小集群，回收冗余资源。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明技术方案的范围。

本说明书中未做详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种面向虚拟桌面云的资源动态调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立面向虚拟桌面云的资源动态调度方法整体系统的架构

所述整体系统的架构包括：物理设备层、池化层、虚拟设备层和资源调度器；

所述物理设备层包括：若干物理服务器；所述若干物理服务器形成物理服务器集群；

所述池化层包括：资源池；

所述资源池由物理设备层的物理服务器经过虚拟化后生成，包括物理设备层的物理服务器中所有的资源，所述资源包括：CPU、内存、硬盘存储、显卡和网络资源，所述资源池用于将资源自由分配给虚拟设备层；

所述虚拟设备层包括：虚拟服务器集群、虚拟桌面集群和数据中心；

所述虚拟服务器集群由使用资源池中分配的资源创建的虚拟机组成，用于对内网和外网用户提供服务，支持安装操作系统，支持安装应用服务，包括若干虚拟服务器，分为不同的应用服务器集群；

所述虚拟桌面集群由使用资源池中分配的资源创建的虚拟机组成，用于对内网和外网用户提供服务，支持安装操作系统，并安装提供桌面远程服务和管理的组件，包括若干虚拟桌面，所述虚拟桌面支持虚拟桌面服务；

内网用户和外网用户登录到虚拟桌面中进行工作，进行的修改、生成的数据与文件均以增量的形式保存于数据中心，保证虚拟桌面在回收资源和再发放资源的过程中，用户所做的所有修改均被保存；

所述虚拟桌面根据用户的重要程度，分为动态虚拟桌面与固定虚拟桌面，所述固定虚拟桌面的资源在任何情况下均不被回收；所述动态虚拟桌面在用户处于非活动状态下，如遇资源紧缺的情况，则将用户操作的内容以增量的方式保存于数据中心，然后将动态桌面的虚拟资源释放到资源池中，准备下次的资源再分配；

所述数据中心由使用资源池中分配的资源创建的虚拟机组成，用于存储虚拟服务器集群与虚拟桌面集群产生的数据以及快照备份，包括若干数据中心节点；

所述数据中心节点分为管理节点和存储节点，所述管理节点用于存储文件或数据的索引，用于增加、修改、删除存储的文件或数据；所述存储节点用于存储分块之后的数据或文件；

所述数据中心仅对内网提供服务，只有处于内网的虚拟服务器集群或虚拟桌面用户进行访问；外网用户需要访问时，通过提供服务的虚拟服务器中的功能，提供部分资源的受控访问，所述部分资源的受控访问根据业务需求设计确定；

所述资源调度器为一未经过虚拟化的物理服务器，用于监控系统的运行，从物理设备层、池化层和虚拟设备层三个层次对当前系统的运行状态与资源使用情况进行监控；以及对系统中的资源进行动态调度，在资源紧缺的情况下，对闲置资源与重要程度低的资源进行回收，并将资源分配给紧缺的虚拟机；

所述虚拟桌面、虚拟服务器和数据中心所使用的资源通过资源池进行转化，实现共享，使得资源利用率最大化；

S2、在步骤S1的基础上，通过资源调度器实现资源分配、设备监控和资源回收的功能；

所述实现资源分配功能的具体方法如下：

所述资源池将资源自由分配给虚拟设备层，创建若干虚拟服务器、若干虚拟桌面和若干数据中心节点；所述若干虚拟服务器、若干虚拟桌面和若干数据中心节点都属于虚拟机；所述虚拟机包括处于主导与管理位置的主虚拟机、处于主节点地位的虚拟机和备用节点地位的虚拟机；所述处于主节点地位的虚拟机和备用节点地位的虚拟机形成主备结构；

在创建虚拟机的同时，为创建的虚拟机贴上标签w-TAG:n；

其中w表示当前时间段，所述虚拟机的服务在系统中的重要程度；TAG表示所述虚拟机的功能；n表示该TAG中当前时刻虚拟机的数量；

所述设备监控功能包括：物理设备层监控、资源池监控和虚拟设备层监控；

所述物理设备层监控通过资源调度器监控物理设备层中物理服务器上资源的实际使用情况，并对物理服务器上资源的碎片化情况进行标记；

判定物理服务器是否存在资源碎片化的方法如下：

当某台或多台物理服务器上剩余的资源不足以分配给当前资源需求最小的虚拟机，但是两台物理服务器上的剩余资源之和大于最小需求，符合公式(1)，则判定两台物理服务器存在资源碎片化，

1/2*Require_min＜Remain＜Require_min (1)

其中，Remain为某一台物理服务器中的剩余资源，且假设另一台物理服务器中的剩余资源也为Remain；Require_min为当前虚拟机的最小需求；

所述资源池监控通过资源调度器监控资源池中资源的使用情况和剩余资源，并设定保留阈值与警告阈值；

所述保留阈值根据业务需求量与并发访问量确定，计算方法为：每小时平均资源请求数*每次请求平均申请资源量*平均回收周期/资源总量；所述警告阈值根据系统的运行开销确定，计算方法为：维持运行所必须资源数/资源总数；

所述虚拟设备层监控包括以下情况：

①通过资源调度器监控虚拟机的CPU、内存、硬盘存储、显卡和网络资源的使用情况，并将资源不均衡情况进行标记；

所述虚拟机资源不均衡情况为：虚拟机的部分资源利用率很高，而部分资源利用率一直较低；

所述资源利用率的计算方法为：正在使用的资源/资源总量；

各个资源的利用率中最大值与最小值之差，为利用率差值，反映了当前时刻系统中资源分配的平衡情况；当利用率差值大于50％的时间超过一个平均回收周期时，则判定虚拟机资源不均衡；

②通过资源调度器监控虚拟桌面的登录频率与使用时间，并判断虚拟桌面是否处于活跃状态；

③通过资源调度器监控数据中心的存储空间使用情况和查询、插入操作的耗时，并判断存储节点的负载情况和管理节点的负载情况；

所述资源回收包括：自然回收、调度回收和应急回收；

所述自然回收包括以下情况：

①当某虚拟机因为业务变化，导致原业务停止，通过资源调度器对虚拟机中原业务的资源全部进行回收；

②动态虚拟桌面用户退出登录后，由于动态虚拟桌面用户的操作已经通过增量的方式存储在数据中心，对上述动态虚拟桌面的全部资源进行回收；

③当虚拟服务器、数据中心或虚拟桌面存在闲置资源时，由资源调度器进行资源回收再分配，所述资源回收再分配的过程为：将闲置资源回收至资源池，等待下次自由分配；

④对不活跃的虚拟桌面进行资源回收；

所述调度回收为：当资源调度器发现资源池中的剩余资源低于保留阈值时，资源调度器采用碎片化资源回收、不均衡资源回收和低利用率资源回收的策略，保证资源池中的剩余资源大于保留阈值；

所述碎片化资源回收为：对于标记为碎片化资源的物理服务器对应的虚拟机资源进行重新规划，具体流程如下：

S21.选取两台标记为碎片化资源的物理服务器A和B；

S22.检查A中剩余资源Ra和B中剩余资源Rb，检查A上占用资源最小的虚拟机a，其占用资源为ra，若ra<Rb，则虚拟机a的资源回收，转而分配B中的剩余资源Rb，用于虚拟机a；考察B上占用资源最小的虚拟机b，其占用资源为rb，若rb<Ra，则虚拟机b的资源回收，转而分配A中的剩余资源Ra，用于虚拟机b；

S23.若无满足上述条件的虚拟机，且满足(Ra-Rb)(ra-rb)>0，则继续比较，若Ra<rb<Ra+ra且Rb<ra<Rb+rb，则虚拟机a的资源回收，转而分配B中的剩余资源Rb，用于虚拟机a；同时，虚拟机b的资源回收，转而分配A中的剩余资源Ra，用于虚拟机b；

所述不均衡资源回收为：对标记为资源不均衡情况的虚拟机中的闲置资源进行回收，具体方法如下：

先将标记为资源不均衡情况的原虚拟机标记为待回收状态，处于此状态的虚拟机，只处理当前正在运行的任务，不再分配新任务；同时，根据资源利用率情况，发布新虚拟机替代原虚拟机，待原虚拟机中的任务处理完成之后，对原虚拟机资源进行回收操作；

所述低利用率资源回收为：当虚拟机全部资源的利用率低于回收阈值，则对上述虚拟机进行回收；

所述回收阈值为虚拟机空载运行时资源利用率的最大值，所述回收阈值根据业务情况和虚拟机资源分配情况设置；

当虚拟机的所有资源利用率均低于回收阈值时，则此虚拟机当前无任务正在执行，其资源被回收；

所述应急回收为：在资源调度器发现资源池中剩余资源低于警告阈值时，资源调度器在运行上述碎片化资源回收、不均衡资源回收和低利用率资源回收策略外，额外运行低等级服务降级策略，直到资源池中剩余资源大于警告阈值为止；

所述低等级服务降级策略为：当资源池剩余资源处于警告状态时，对当前运行的服务资源中，重要程度低的服务进行降级，缩小集群，回收冗余资源；

所述资源池剩余资源处于警告状态为资源池中剩余资源达到或低于警告阈值。

2.如权利要求1所述的面向虚拟桌面云的资源动态调度方法，其特征在于：所述操作系统包括windows server和Linux系统。

3.如权利要求1所述的面向虚拟桌面云的资源动态调度方法，其特征在于：所述应用服务包括FTP、WEB和Mail服务。

4.如权利要求1所述的面向虚拟桌面云的资源动态调度方法，其特征在于：为保证应用服务器集群服务的高可用，保持冗余服务不处于同一台物理服务器上。

5.如权利要求1所述的面向虚拟桌面云的资源动态调度方法，其特征在于：所述资源回收再分配只在资源紧缺时使用。

6.如权利要求1所述的面向虚拟桌面云的资源动态调度方法，其特征在于：对于所述处于主导与管理位置的主虚拟机，将其标签中的w特殊固定，保证主虚拟机的资源不被回收；在处于所述主备结构中的虚拟机，若处于主节点地位的虚拟机不可代替，则标签中的w特殊固定，保证处于主节点地位的虚拟机的资源不被回收。

7.如权利要求1所述的面向虚拟桌面云的资源动态调度方法，其特征在于：所述保留阈值为20％，所述警告阈值为5％，所述回收阈值为20％。

8.如权利要求1所述的面向虚拟桌面云的资源动态调度方法，其特征在于：资源调度器根据虚拟机上运行服务的重要程度不同，对运行服务进行编号与重要程度排序，在资源回收时，优先回收重要程度低的运行服务；在不同的时间段，所述运行服务的重要程度实时变化。

9.如权利要求1所述的面向虚拟桌面云的资源动态调度方法，其特征在于：对所述虚拟机资源回收时，包含重要的服务资源的虚拟机不被回收，所述重要的服务资源包括：负责虚拟资源调度监控、虚拟机管理和虚拟桌面管理的虚拟机。

10.如权利要求1所述的面向虚拟桌面云的资源动态调度方法，其特征在于：在正常运行的情况下，对数据中心只进行资源扩充，不进行资源回收。