CN109471702A - 一种虚拟机的管理方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种虚拟机的管理方法和装置，所述方法包括：根据虚拟机创建时配置的中央处理器CPU个数和内存大小，以及主机拓扑信息，从主机中选定一个节点，其中，所述主机拓扑信息包括主机下每个节点分别配置的CPU个数和内存大小；将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系。通过上述技术方案，可以提高虚拟机的性能，同时也完善了主机的资源管理和调度。

Description

一种虚拟机的管理方法和装置
技术领域
本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种虚拟机的管理方法和装置。
背景技术
Linux内核提供了Cgroups(control groups，控制组)的功能，最初由google的工程师提出，后来被整合进Linux内核。Cgroups也是LXC(Linux Container，容器)为实现虚拟化所使用的资源管理手段。
通过在Cgroupfs文件系统中创建目录，实现Cgroup的创建；通过向目录下的属性文件写入内容，设置Cgroup对资源的控制；向task属性文件写入进程ID，可以将进程绑定到某个Cgroup，以此达到控制进程资源使用的目的；也可以列出Cgroup包含的进程PID(Process Identification)。Cgroup可以控制一个Cgroup中进程可以访问的资源。cpusets子系统可以将进程绑定到特定的cpu和内存节点上。
NUMA(Non Uniform Memory Access Architecture，非统一内存访问架构)把一台计算机分成多个节点,每个节点内部拥有多个CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，节点内部使用共有的内存控制器，节点之间是通过互联模块进行连接和信息交互。因此节点的所有内存对于本节点所有的CPU都是等同的，对于其他节点中的所有CPU都不同。因此每个CPU可以访问整个系统内存，但是访问本地节点的内存速度最快，访问非本地节点的内存速度较慢，即CPU访问内存的速度与节点的距离有关。跨节点内存访问不仅通信速度慢，还可能需要处理不同节点间内存和缓存的数据一致性。多线程在不同节点间的切换，是需要花费大成本的。
发明内容
本申请所要解决的技术是提供虚拟机的管理方法和装置，可以提高虚拟机的性能，同时也完善了主机的资源管理和调度。
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种虚拟机的管理方法，所述方法包括：
根据虚拟机创建时配置的中央处理器CPU个数和内存大小，以及主机拓扑信息，从主机中选定一个节点，其中，所述主机拓扑信息包括主机下每个节点分别配置的CPU个数和内存大小；
将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系。
可选地，所述将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系之后，所述方法还包括：
将所述虚拟机可使用的CPU个数配置为所述选定的节点配置的CPU个数，将所述虚拟机可使用的内存大小配置为所述选定的节点配置的内存大小。
可选地，所述将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系之后，所述方法还包括：
所述虚拟机在所述选定的节点配置的CPU和内存上运行进程。
可选地，所述将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系之后，所述方法还包括：
验证所述虚拟机使用的CPU是否属于所述选定的节点配置的CPU；
验证所述虚拟机使用的内存是否属于所述选定的节点配置的内存。
可选地，所述根据虚拟机创建时配置的CPU个数和内存大小以及主机拓扑信息，从主机中选定一个节点包括：
根据虚拟机创建时配置的CPU个数、内存大小以及主机每个节点的负载，从所述主机的所有节点中选定一个当前剩余资源与所述虚拟机创建时设定的CPU个数和内存大小最接近的节点。
本申请还提供一种虚拟机的管理装置，包括：存储器和处理器；所述存储器，用于保存用于虚拟机的管理的程序；
所述处理器，用于读取执行所述用于虚拟机的管理的程序，执行如下操作：
根据虚拟机创建时配置的中央处理器CPU个数和内存大小，以及主机拓扑信息，从主机中选定一个节点，其中，所述主机拓扑信息包括主机下每个节点分别配置的CPU个数和内存大小；
将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系。
可选地，所述处理器用于读取执行所述用于基于云平台的任务处理的程序，还执行如下操作：
所述将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系之后，将所述虚拟机可使用的CPU个数配置为所述选定的节点配置的CPU个数，将所述虚拟机可使用的内存大小配置为所述选定的节点配置的内存大小。
可选地，所述处理器用于读取执行所述用于基于云平台的任务处理的程序，还执行如下操作：
所述将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系之后，所述虚拟机在所述选定的节点配置的CPU和内存上运行进程。
可选地，所述处理器用于读取执行所述用于基于云平台的任务处理的程序，还执行如下操作：
所述将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系之后，验证所述虚拟机使用的CPU是否属于所述选定的节点配置的CPU；验证所述虚拟机使用的内存是否属于所述选定的节点配置的内存。
可选地，所述根据虚拟机创建时配置的CPU个数和内存大小以及主机拓扑信息，从主机中选定一个节点包括：
根据虚拟机创建时配置的CPU个数、内存大小以及主机每个节点的负载，从所述主机的所有节点中选定一个当前剩余资源与所述虚拟机创建时设定的CPU个数和内存大小最接近的节点。
与现有技术相比，本申请包括：根据虚拟机创建时配置的中央处理器CPU个数和内存大小，以及主机拓扑信息，从主机中选定一个节点，其中，所述主机拓扑信息包括主机下每个节点分别配置的CPU个数和内存大小；将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系。通过上述技术方案，可以提高虚拟机的性能，同时也完善了主机的资源管理和调度。
附图说明
图1是本发明实施例一的虚拟机的管理方法的流程示意图；
图2是本发明实施例一的虚拟机的管理方法的另一流程示意图；
图3是本发明实施例一的虚拟机的管理装置的结构示意图；
图4是示例一的虚拟机的管理方法的流程示意图。
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。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种虚拟机的管理方法，所述方法包括：
步骤S100、根据虚拟机创建时配置的中央处理器CPU个数和内存大小，以及主机拓扑信息，从主机中选定一个节点，其中，所述主机拓扑信息包括主机下每个节点分别配置的CPU个数和内存大小；
步骤S102、将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系。
可选地，如图2所示，所述将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系之后，所述方法还可以包括：
步骤S104、将所述虚拟机可使用的CPU个数配置为所述选定的节点配置的CPU个数，将所述虚拟机可使用的内存大小配置为所述选定的节点配置的内存大小。
可选地，所述将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系之后，所述方法还可以包括：
步骤S106、所述虚拟机在所述选定的节点配置的CPU和内存上运行进程。
可选地，所述将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系之后，所述方法还可以包括：
步骤S108、验证所述虚拟机使用的CPU是否属于所述选定的节点配置的CPU；
验证所述虚拟机使用的内存是否属于所述选定的节点配置的内存。
可选地，所述根据虚拟机创建时配置的CPU个数和内存大小以及主机拓扑信息，从主机中选定一个节点可以包括：
根据虚拟机创建时配置的CPU个数、内存大小以及主机每个节点的负载，从所述主机的所有节点中选定一个当前剩余资源与所述虚拟机创建时设定的CPU个数和内存大小最接近的节点。
例如，虚拟机V1在创建时配置的CPU个数是3，内存大小是10G；
主机包括节点1、节点2、节点3，其中，节点1配置有2个CPU，为A1、A2，以及配置有20G内存；节点2配置有4个CPU，为B1、B2、B3、B4，以及配置有10G内存；节点3配置有3个CPU，为C1、C2、C3，以及配置有40G内存；
可以根据主机所有节点的负载情况，从主机的三个节点中选择一个当前剩余资源与V1创建时配置的CPU个数和内存大小最接近的节点，如A1节点，将A1节点与虚拟机V1建立对应关系。在建立对应关系之后，虚拟机在于主机某一节点建立对应关系之后，虚拟机可以使用的CPU和内存即为该节点配置的CPU和内存。该示例中，虚拟机V1与节点A1建立对应关系之后，虚拟机V1在节点A1配置的2个CPU以及20G内存上运行进程。在其它实施例中，还可以采用其它策略选择与虚拟机对应的节点。
通过上述技术方案，可以提高虚拟机的性能，同时也完善了主机的资源管理和调度。
如图3所示，本实施例还一种虚拟机的管理装置，包括：存储器和处理器；
所述存储器，用于保存用于虚拟机的管理的程序；
所述处理器，用于读取执行所述用于虚拟机的管理的程序，执行如下操作：
根据虚拟机创建时配置的中央处理器CPU个数和内存大小，以及主机拓扑信息，从主机中选定一个节点，其中，所述主机拓扑信息包括主机下每个节点分别配置的CPU个数和内存大小；
将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系。
可选地，所述处理器用于读取执行所述用于基于云平台的任务处理的程序，还可以执行如下操作：
所述将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系之后，将所述虚拟机可使用的CPU个数配置为所述选定的节点配置的CPU个数，将所述虚拟机可使用的内存大小配置为所述选定的节点配置的内存大小。
可选地，所述处理器用于读取执行所述用于基于云平台的任务处理的程序，还可以执行如下操作：
所述将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系之后，所述虚拟机在所述选定的节点配置的CPU和内存上运行进程。
可选地，所述处理器用于读取执行所述用于基于云平台的任务处理的程序，还可以执行如下操作：
所述将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系之后，验证所述虚拟机使用的CPU是否属于所述选定的节点配置的CPU；验证所述虚拟机使用的内存是否属于所述选定的节点配置的内存。
可选地，所述根据虚拟机创建时配置的CPU个数和内存大小以及主机拓扑信息，从主机中选定一个节点可以包括：
根据虚拟机创建时配置的CPU个数、内存大小以及主机每个节点的负载，从所述主机的所有节点中选定一个当前剩余资源与所述虚拟机创建时设定的CPU个数和内存大小最接近的节点。
通过上述技术方案，可以提高虚拟机的性能，同时也完善了主机的资源管理和调度。
示例一
下面结合示例进一步描述本申请的技术方案。如图4所示，本申请虚拟机管理的方法可以包括：
步骤S201、设置虚拟机规格值，包括CPU个数和内存大小，开启虚拟机；
步骤S202、挂载Cgroup树，创建Cgroup，并将虚拟机PID写入到对应的task文件中；
本示例中，该步骤S202可以按照以下方式实现：
a.挂载Cgroup根文件系统，类型为tmpfs；
例如可以通过下述程序实现：mount-t tmpfs Cgroup_root/sys/fs/Cgroup.
b.在Cgroupfs根目录下创建子Cgroup，名为cpuset；
例如可以通过下述程序实现：mkdir/sys/fs/Cgroup/cpuset.
c.将名为cpuset的Cgroup关联到cpuset子系统；
例如可以通过下述程序实现：
mount-t Cgroup-o cpuset cpuset/sys/fs/Cgroup/cpuset.
d.在memory目录和cpuset目录下创建子目录，生成一个子Cgroup，在属性文件中设置属性；
例如可以通过下述程序实现：
mkdir/sys/fs/Cgroup/memory/test；
mkdir/sys/fs/Cgroup/cpuset/test.
e.查找虚拟机对应的PID，并将其写入对应的task文件中。
例如可以通过下述程序实现：
echo PID>/sys/fs/Cgroup/cpuset/test/tasks；
echo PID>/sys/fs/Cgroup/memory/test/tasks.
步骤S203、根据主机NUMA拓扑，在Cgroup中限制虚拟机进程可以使用的CPU核心和内存大小以及内存所从属的节点；
本示例中，该步骤S203可以按照以下方式实现：
a.设置虚拟机内存大小；
例如可以通过下述程序实现：
echo 32768M>/sys/fs/Cgroup/memory/test/memory.limit_in_bytes.
b.设置虚拟机可以使用的cpu核心数；
例如可以通过下述程序实现：
echo 0-9>/sys/fs/Cgroup/cpuset/test/cpuset.cpus.
c.设置虚拟机内存所从属的NUMA节点，应与步骤b中的cpu属于同一个节点。
例如可以通过下述程序实现：
echo 0>/sys/fs/Cgroup/cpuset/test/cpuset.mems.
步骤S204、在主机上验证cpu和内存绑定是否生效。
本示例中，该步骤S203可以按照以下方式实现：
a.查看虚拟机进程使用的内存，是否属于指定的NUMA节点；
例如可以通过下述程序实现：numastat-p PID.
b.查看虚拟机进程所运行的cpu，是否属于指定的cpu集合。
例如可以通过下述程序实现：taskset-c-p PID.
通过上述技术方案，可以提高虚拟机的性能，同时也完善了主机的资源管理和调度。
本示例将虚拟机所使用的CPU和内存都绑定在主机的同一个NUMA节点上，避免了CPU跨节点的远程内存访问和多线程在不同节点间的切换，降低了由于跨节点访问CPU和内存所带来的性能损失，提高了虚拟机的性能，提升了通信速度。同时上述技术方案还优化了主机CPU和内存资源的使用，保持了节点内内存和缓存的一致性。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现，相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本申请不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种虚拟机的管理方法，其特征在于，所述方法包括：
根据虚拟机创建时配置的中央处理器CPU个数和内存大小，以及主机拓扑信息，从主机中选定一个节点，其中，所述主机拓扑信息包括主机下每个节点分别配置的CPU个数和内存大小；
将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系之后，所述方法还包括：
将所述虚拟机可使用的CPU个数配置为所述选定的节点配置的CPU个数，将所述虚拟机可使用的内存大小配置为所述选定的节点配置的内存大小。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系之后，所述方法还包括：
所述虚拟机在所述选定的节点配置的CPU和内存上运行进程。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系之后，所述方法还包括：
验证所述虚拟机使用的CPU是否属于所述选定的节点配置的CPU；
验证所述虚拟机使用的内存是否属于所述选定的节点配置的内存。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据虚拟机创建时配置的CPU个数和内存大小以及主机拓扑信息，从主机中选定一个节点包括：
根据虚拟机创建时配置的CPU个数、内存大小以及主机每个节点的负载，从所述主机的所有节点中选定一个当前剩余资源与所述虚拟机创建时设定的CPU个数和内存大小最接近的节点。
6.一种虚拟机的管理装置，包括：存储器和处理器；其特征在于：
所述存储器，用于保存用于虚拟机的管理的程序；
所述处理器，用于读取执行所述用于虚拟机的管理的程序，执行如下操作：
根据虚拟机创建时配置的中央处理器CPU个数和内存大小，以及主机拓扑信息，从主机中选定一个节点，其中，所述主机拓扑信息包括主机下每个节点分别配置的CPU个数和内存大小；
将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理器用于读取执行所述用于基于云平台的任务处理的程序，还执行如下操作：
所述将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系之后，将所述虚拟机可使用的CPU个数配置为所述选定的节点配置的CPU个数，将所述虚拟机可使用的内存大小配置为所述选定的节点配置的内存大小。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理器用于读取执行所述用于基于云平台的任务处理的程序，还执行如下操作：
所述将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系之后，所述虚拟机在所述选定的节点配置的CPU和内存上运行进程。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理器用于读取执行所述用于基于云平台的任务处理的程序，还执行如下操作：
所述将所述虚拟机与选定的节点建立对应关系之后，验证所述虚拟机使用的CPU是否属于所述选定的节点配置的CPU；验证所述虚拟机使用的内存是否属于所述选定的节点配置的内存。
10.如权利要求6至9任一所述的装置，其特征在于，所述根据虚拟机创建时配置的CPU个数和内存大小以及主机拓扑信息，从主机中选定一个节点包括：
根据虚拟机创建时配置的CPU个数、内存大小以及主机每个节点的负载，从所述主机的所有节点中选定一个当前剩余资源与所述虚拟机创建时设定的CPU个数和内存大小最接近的节点。
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