CN110515693A - 一种基于机架感知的虚拟机横向扩展的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于机架感知的虚拟机横向扩展的方法和系统，其中方法包括：步骤1，接收增加虚拟机的请求；步骤2，判断所有服务器节点中是否存在出未部署业务虚拟机；若否，步骤3，选定虚拟机并进行纵向扩展后成为升级虚拟机，并将升级虚拟机的信息发送到负载均衡设备，将升级虚拟机加入业务集群；若是，步骤4，获取未部署业务虚拟机的服务器节点列表；步骤5，获取服务器节点列表中对应的最多服务器节点的机架信息；步骤6，在机架信息对应的机架中选择一个未部署业务虚拟机的服务器节点创建新虚拟机，并将新虚拟机的信息发送到负载均衡设备，将新虚拟机加入业务集群。通过选择最多未部署服务器节点的机架创建新虚拟机，减少宕机可能。

Description

一种基于机架感知的虚拟机横向扩展的方法和系统

技术领域

本发明涉及虚拟机横向扩展技术领域，特别是涉及一种基于机架感知的虚拟机横向扩展的方法和系统。

背景技术

随着云计算以及大数据技术的不断发展，需要交换以及存储的信息量在急剧的增加，即使单个服务器的容量以及处理能力在快速增加，也跟不上信息数据的增加速度，因而需要增加服务器的设置数量。

在典型的服务器节点部署架构中，物理节点部署在机架上，同一机架上的物理节点共享网络模块和电源管理模块，虚拟机运行在各服务器节点中。多台虚拟机以负载均衡的方式共同向外界提供服务，当外部访问量超过虚拟机集群的容量时，负载均衡设备通知虚拟机管理系统，虚拟机管理系统会创建新的虚拟机加入虚拟机集群以分担业务流量，实现业务流量分担，保障虚拟机的稳定运行和用户业务的及时处理。

但是在现有的创建新的虚拟机的决策过程中，在决定虚拟机在哪个服务器节点创建时，只会考虑该服务器节点上的剩余资源是否满足虚拟机创建条件，并不考虑服务器节点在服务器机架上的位置。同一机架上的服务器节点使用相同的电源模块，如果将虚拟机全部部署在同一个机架上，一旦该机架失去电力供应，则所有虚拟机宕机，业务中断。

发明内容

本发明的目的是提供了一种基于机架感知的虚拟机横向扩展的方法和系统，使得即使一个机架断电，也能继续处理用户业务，降低了用户业务完成中断的可能性，提高对用户的服务质量。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于机架感知的虚拟机横向扩展的方法，包括：

步骤1，接收增加虚拟机的请求；

步骤2，判断所有服务器节点中是否存在出未部署业务虚拟机；

若否，步骤3，选定虚拟机并进行纵向扩展后成为升级虚拟机，并将所述升级虚拟机的信息发送到负载均衡设备，将所述升级虚拟机加入业务集群；

若是，步骤4，获取所述未部署业务虚拟机的服务器节点列表；

步骤5，获取所述服务器节点列表中对应的最多服务器节点的机架信息；

步骤6，在所述机架信息对应的机架中选择一个未部署业务虚拟机的服务器节点创建新虚拟机，并将所述新虚拟机的信息发送到所述负载均衡设备，将所述新虚拟机加入所述业务集群。

其中，所述步骤6还包括：

对在所述机架对应的未部署业务虚拟机的服务器节点按照剩余物理资源从高到低进行排序；

选择剩余物理资源的所述服务器节点创建所述新虚拟机。

其中，所述步骤5还包括：

获取未部署虚拟机服务器节点对应的机架列表；

对所述机架列表中的机架按照服务器节点的数量从多到少依次进行排列；

将服务器节点最多的所述机架信息进行置顶。

其中，在所述步骤6之后，还包括：

步骤7，更新所述未部署虚拟机服务器节点对应的机架列表。

其中，所述步骤5还包括：

判断所述服务器节点列表中对应的机架信息是否唯一；

若否，判断上一次进行新虚拟机创建的机架是否存在于所述服务器节点列表；

若是，去除本次参与所述最多服务器节点的选择资格。

除此之外，本发明实施例还提供了一种基于机架感知的虚拟机横向扩展的系统，包括增加虚拟机请求检测模块、服务器节点选择模块、机架选择模块和虚拟机新建模块，所述增加虚拟机请求检测模块在检测到从负载均衡设备发出的增加虚拟机的请求之后，向所述虚拟机新建模块发出虚拟机新建请求，所述虚拟机新建模块与所述服务器节点选择模块、所述机架选择模块连接，在接收到所述虚拟机新建请求之后，从所述服务器节点选择模块中获取未部署业务虚拟机的服务器节点列表，若所述未部署业务虚拟机的服务器节点列表为空，则选定所述服务器节点中的虚拟机并进行纵向扩展后成为升级虚拟机并在通知所述负载均衡设备后加入业务集群，否则，所述机架选择模块获取所述服务器节点列表中对应的最多服务器节点的机架信息并选择一个未部署业务虚拟机的服务器节点用于所述虚拟机新建模块创建新虚拟机，并将所述新虚拟机的信息发送到所述负载均衡设备，将所述新虚拟机加入所述业务集群。

其中，还包括与所述机架选择模块连接的优先权选择模块，用于记录创建的新虚拟机对应的机架信息，并在本次机架选择不唯一时，禁止上次创建虚拟机对应的机架信息在本次机架选择中的选择资格。

其中，还包括与所述机架选择模块连接的机架更新排序模块，用于更新所述未部署虚拟机服务器节点对应的机架列表并将按照从多到少的顺序排列后，将未部署虚拟机服务器节点最多的机架中进行置顶。

其中，还包括与所述服务器节点选择模块连接的服务器更新排序模块，用于按照预设的剩余物理资源更新并按照从高到低的顺序对所述服务器节点列表中的服务器节点进行排序，将剩余物理资源最高的搜书服务器节点置顶。

本发明实施例所提供的基于机架感知的虚拟机横向扩展的方法和系统，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明实施例提供的基于机架感知的虚拟机横向扩展的方法和系统，通过在创建新虚拟机的决策过程中，引入了服务器节点的机架信息，在还存在未部署业务的虚拟机的服务器节点中，选择对应机架中未部署业务的虚拟机的服务器节点数量最多的机架，使得即使一个机架断电，也能继续处理用户业务，降低了用户业务完成中断的可能性，避免了将虚拟机全部部署在同一个机架上，在该机架出现电力供应障碍之后，所有虚拟机宕机的业务中断的情况，提高了对用户的服务质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的基于机架感知的虚拟机横向扩展的方法的一个实施例的步骤流程示意图；

图2为本发明实施例提供的基于机架感知的虚拟机横向扩展的方法的另一个实施例的步骤流程示意图；

图3为本发明实施例提供的基于机架感知的虚拟机横向扩展的系统的一种具体实施方式的连接结构示意图；

图4为本发明实施例提供的基于机架感知的虚拟机横向扩展的系统的另一种具体实施方式的连接结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1～图4，图1为本发明实施例提供的基于机架感知的虚拟机横向扩展的方法的一个实施例的步骤流程示意图；图2为本发明实施例提供的基于机架感知的虚拟机横向扩展的方法的另一个实施例的步骤流程示意图；图3为本发明实施例提供的基于机架感知的虚拟机横向扩展的系统的一种具体实施方式的连接结构示意图；图4为本发明实施例提供的基于机架感知的虚拟机横向扩展的系统的另一种具体实施方式的连接结构示意图。

在一种具体实施方式中，所述基于机架感知的虚拟机横向扩展的方法，包括：

步骤1，接收增加虚拟机的请求；

步骤2，判断所有服务器节点中是否存在出未部署业务虚拟机；

若否，步骤3，选定虚拟机并进行纵向扩展后成为升级虚拟机，并将所述升级虚拟机的信息发送到负载均衡设备，将所述升级虚拟机加入业务集群；

若是，步骤4，获取所述未部署业务虚拟机的服务器节点列表；

步骤5，获取所述服务器节点列表中对应的最多服务器节点的机架信息；

步骤6，在所述机架信息对应的机架中选择一个未部署业务虚拟机的服务器节点创建新虚拟机，并将所述新虚拟机的信息发送到所述负载均衡设备，将所述新虚拟机加入所述业务集群。

通过在创建新虚拟机的决策过程中，引入了服务器节点的机架信息，在还存在未部署业务的虚拟机的服务器节点中，选择对应机架中未部署业务的虚拟机的服务器节点数量最多的机架，使得即使一个机架断电，也能继续处理用户业务，降低了用户业务完成中断的可能性，避免了将虚拟机全部部署在同一个机架上，在该机架出现电力供应障碍之后，所有虚拟机宕机的业务中断的情况，提高了对用户的服务质量。

本发明中由于需要在未部署业务虚拟机的服务器节点中选择特定的节点进行新虚拟机的创建，在本发明中看这种选择可以是随机，当然在本发明中不管怎么选择服务节点，必须保证其剩余物理资源(CPU、内存、磁盘、网络等)需要符合创建虚拟机的条件，不能过低影响虚拟机的正常运行。因而，可以在选定的机架中，随意选择一个服务器节点进行虚拟机的创建，但是这样选择的虚拟机一般不是最优的，并不能最好的发挥服务器的硬件性能，为了使得用户能获得最好的服务，在本发明的一个实施例中，在所述步骤6还包括：

对在所述机架对应的未部署业务虚拟机的服务器节点按照剩余物理资源从高到低进行排序；

选择剩余物理资源的所述服务器节点创建所述新虚拟机。

通过在机架中选择剩余物理资源最高的服务器节点，使得能够有先选择最好的硬件，为用户提高最优的服务。

需要指出的是，本发明中这种对于剩余物理资源的所述服务器节点的排序，可以是在进行虚拟机创建之前已经排序好，在需要创建虚拟机时直接进行使用，也可以是临时进行排序，本发明中一般选择优先排序的方式，这样能够节约时间，能够在需要创建虚拟机时，即可获得最优的机架上最优的服务器节点，无需等待排序。

同样的，由于在虚拟机的创建中，只要有虚拟机创建，服务器节点中未部署业务虚拟机的数量发生改变，进行影响机架中可部署虚拟机的服务器节点的数量，为了提高部署效率，减少最优机架获取时间，在本发明的一个实施例中，所述步骤5还包括：

获取未部署虚拟机服务器节点对应的机架列表；

对所述机架列表中的机架按照服务器节点的数量从多到少依次进行排列；

将服务器节点最多的所述机架信息进行置顶。

通过将获取未部署虚拟机服务器节点对应的机架列表中，按照服务器节点数量进行排序，并将服务器节点最多的所述机架信息进行置顶，在进行虚拟机创建时直接采用即可，减少了获取周期。

而在虚拟机的创建中，实际的服务器节点以及机架的可部署虚拟机的数量发生改变，由于这是一种动态变化，为了能够在下一次虚拟机的创建中，采用最少的时间，在本发明的一个实施例中，在所述步骤6之后，还包括：

步骤7，更新所述未部署虚拟机服务器节点对应的机架列表。

通过进行机架列表，使得每次进行虚拟机创建时，无需选择，直接选取接即可，降低了虚拟机创建周期。

而在虚拟机的实际创建中，可能会发现，上一次一个机架中进行了虚拟机创建，但是在本次中，还有可能在同一机架上进行虚拟机创建，就使得其在失去电力供应之后，容易宕机，为了解决这一问题，在本发明的一个实施例中，所述步骤5还包括：

判断所述服务器节点列表中对应的机架信息是否唯一；

若否，判断上一次进行新虚拟机创建的机架是否存在于所述服务器节点列表；

若是，去除本次参与所述最多服务器节点的选择资格。

通过剔除上次虚拟机创在所在的机架，而在其它机架进行创建，使得在虚拟机的创建中，不会连续两次在同一机架上创建虚拟机，降低了虚拟机宕机后业务中断的风险。

除此之外，本发明实施例还提供了一种基于机架感知的虚拟机横向扩展的系统，包括增加虚拟机请求检测模块10、服务器节点选择模块20、机架选择模块30和虚拟机新建模块40，所述增加虚拟机请求检测模块10在检测到从负载均衡设备发出的增加虚拟机的请求之后，向所述虚拟机新建模块40发出虚拟机新建请求，所述虚拟机新建模块40与所述服务器节点选择模块20、所述机架选择模块30连接，在接收到所述虚拟机新建请求之后，从所述服务器节点选择模块20中获取未部署业务虚拟机的服务器节点列表，若所述未部署业务虚拟机的服务器节点列表为空，则选定所述服务器节点中的虚拟机并进行纵向扩展后成为升级虚拟机并在通知所述负载均衡设备后加入业务集群，否则，所述机架选择模块30获取所述服务器节点列表中对应的最多服务器节点的机架信息并选择一个未部署业务虚拟机的服务器节点用于所述虚拟机新建模块40创建新虚拟机，并将所述新虚拟机的信息发送到所述负载均衡设备，将所述新虚拟机加入所述业务集群。

本发明中的基于机架感知的虚拟机横向扩展的系统，由于为上述的基于机架感知的虚拟机横向扩展的方法对应的系统权项，具有相同的有益效果，本发明在此不再赘述。

本发明中的基于机架感知的虚拟机横向扩展的系统，可以是在采用专用的硬件进行设置，在需要进行虚拟机新建之时自动激活，也可以是在现有的系统中安装相应的模块，实现虚拟机新建的目的。

由于在进行机架选择时，一般会采用未部署虚拟机的服务器节点对应的机架，但是有时候采用上述的方式可能出现预期之外的情况。例如，在正常情况下，在虚拟机的新建过程中，每次新建虚拟机时采用未部署虚拟机的服务器节点最多的机架。但是在有些时候，却可能出现意外。例如，在一个服务器群中，有4个机架，每个机架上设置有4个服务器节点，在所有机架都没有新建虚拟机之时，4个机架都是拥有4个未部署虚拟机的服务器节点，这时候系统可能会出现一些逻辑问题，不知道该选哪一个机架不知道该选用哪一个服务器节点，当然这时候也可以采用其它的规则，如采用机架编号顺序采用，如依次采用1号机架、2号机架等，或者随机进行选择，本发明对此不作限定。

但是，在另一种情况中，就可能出现与本发明预期完全不符的情况。例如，还是在上述的4个机架中，都已经3个服务器节点新建了虚拟机，均剩余一个未部署服务器节点，这时服务器群可能基于剩余可创建的虚拟机服务器节点过少，需要增加新的机架。在增加新的机架，如第5机架之后，第5机架有4个未部署虚拟机的服务器节点，在采用上述的方法以及系统新建虚拟机的过程中，会出现连续三次选择第5机架的情况，这与本申请中尽量选择不同的机架创建虚拟机的原则相背离。

为了解决这一技术问题，在本发明的一个实施例中，所述基于机架感知的虚拟机横向扩展的系统还包括与所述机架选择模块30连接的优先权选择模块50，用于记录创建的新虚拟机对应的机架信息，并在本次机架选择不唯一时，禁止上次创建虚拟机对应的机架信息在本次机架选择中的选择资格。

通过在新建虚拟机的过程中，将上次使用过的机架在本次中禁止或者失去优先权，使得不会出现连续两次选择同一个机架的服务器节点进行虚拟机的创建，降低虚拟机全部宕机的可能性。

由于在选择服务器节点进行虚拟机的新建之后，该服务器节点被占用，下一次就无法进行选择，而且还有可能发生用户在使用完虚拟机之后注销，将原来被部署虚拟机的服务器节点返还给机架，这样都会对服务器节点的选择以及机架的选择带来变化，为了解决这一技术问题，提高服务器节点的选择效率，在本发明的一个实施例中，所述基于机架感知的虚拟机横向扩展的系统还包括与所述机架选择模块30连接的机架更新排序模块，用于更新所述未部署虚拟机服务器节点对应的机架列表并将按照从多到少的顺序排列后，将未部署虚拟机服务器节点最多的机架中进行置顶。

通过机架更新排序模块更新所述未部署虚拟机服务器节点对应的机架列表并将按照从多到少的顺序排列后，将未部署虚拟机服务器节点最多的机架中进行置顶，在选择机架的过程中直接选择指定的机架即可，即在进行本次机架选择之后，就可以将下一次能够选择的机架标识出来，减少了下一次机架选择排查筛选需要的时间周期，提高了虚拟机的新建速度，而且在整个系统运行过程中，可能会有新的服务器节点被释放出来，通过机架更新排序模块，可以随时更新当前可用的服务器节点，能够选择最优的机架以及服务器节点，提高了服务器节点的使用效率。

而在选择好机架之后，选择其中性能最好的服务求节点也是保证虚拟机运行效率的保证，因而在本发明的一个实施例中，所述基于机架感知的虚拟机横向扩展的系统还包括与所述服务器节点选择模块20连接的服务器更新排序模块，用于按照预设的剩余物理资源更新并按照从高到低的顺序对所述服务器节点列表中的服务器节点进行排序，将剩余物理资源最高的搜书服务器节点置顶。

通过进行服务器节点的筛选，选择其中剩余物理资源最高的一个，能够保证新建的虚拟机具有更高的运行效率。

需要指出的是，在本发明中进行机架的选择与服务器节点选择顺序不做限定，由于本发明中主要是在于选择不同的机架，因而一般会先选择机架，然后在对应的机架中进一步筛选合适的服务器节点。

当然，也可以采用先进行服务器节点的选择排序，例如在两个机架的剩余的未部署虚拟机业务的服务器节点数量相同时，选择其中服务器节点中剩余物理资源更高的一个，如果剩余物理资源也相同，那么可以按照顺序或者随机选择一个即可，本发明在此不做限定。

综上所述，本发明实施例提供的基于机架感知的虚拟机横向扩展的方法和系统，通过在创建新虚拟机的决策过程中，引入了服务器节点的机架信息，在还存在未部署业务的虚拟机的服务器节点中，选择对应机架中未部署业务的虚拟机的服务器节点数量最多的机架，使得即使一个机架断电，也能继续处理用户业务，降低了用户业务完成中断的可能性，避免了将虚拟机全部部署在同一个机架上，在该机架出现电力供应障碍之后，所有虚拟机宕机的业务中断的情况，提高了对用户的服务质量。

以上对本发明所提供的基于机架感知的虚拟机横向扩展的方法和系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于机架感知的虚拟机横向扩展的方法，其特征在于，包括：

步骤1，接收增加虚拟机的请求；

步骤2，判断所有服务器节点中是否存在出未部署业务虚拟机；

若否，步骤3，选定虚拟机并进行纵向扩展后成为升级虚拟机，并将所述升级虚拟机的信息发送到负载均衡设备，将所述升级虚拟机加入业务集群；

若是，步骤4，获取所述未部署业务虚拟机的服务器节点列表；

步骤5，获取所述服务器节点列表中对应的最多服务器节点的机架信息；

步骤6，在所述机架信息对应的机架中选择一个未部署业务虚拟机的服务器节点创建新虚拟机，并将所述新虚拟机的信息发送到所述负载均衡设备，将所述新虚拟机加入所述业务集群。

2.如权利要求1所述基于机架感知的虚拟机横向扩展的方法，其特征在于，所述步骤6还包括：

对在所述机架对应的未部署业务虚拟机的服务器节点按照剩余物理资源从高到低进行排序；

选择剩余物理资源的所述服务器节点创建所述新虚拟机。

3.如权利要求2所述基于机架感知的虚拟机横向扩展的方法，其特征在于，所述步骤5还包括：

获取未部署虚拟机服务器节点对应的机架列表；

对所述机架列表中的机架按照服务器节点的数量从多到少依次进行排列；

将服务器节点最多的所述机架信息进行置顶。

4.如权利要求3所述基于机架感知的虚拟机横向扩展的方法，其特征在于，在所述步骤6之后，还包括：

步骤7，更新所述未部署虚拟机服务器节点对应的机架列表。

5.如权利要求4所述基于机架感知的虚拟机横向扩展的方法，其特征在于，所述步骤5还包括：

判断所述服务器节点列表中对应的机架信息是否唯一；

若否，判断上一次进行新虚拟机创建的机架是否存在于所述服务器节点列表；

若是，去除本次参与所述最多服务器节点的选择资格。

6.一种基于机架感知的虚拟机横向扩展的系统，其特征在于，包括增加虚拟机请求检测模块、服务器节点选择模块、机架选择模块和虚拟机新建模块，所述增加虚拟机请求检测模块在检测到从负载均衡设备发出的增加虚拟机的请求之后，向所述虚拟机新建模块发出虚拟机新建请求，所述虚拟机新建模块与所述服务器节点选择模块、所述机架选择模块连接，在接收到所述虚拟机新建请求之后，从所述服务器节点选择模块中获取未部署业务虚拟机的服务器节点列表，若所述未部署业务虚拟机的服务器节点列表为空，则选定所述服务器节点中的虚拟机并进行纵向扩展后成为升级虚拟机并在通知所述负载均衡设备后加入业务集群，否则，所述机架选择模块获取所述服务器节点列表中对应的最多服务器节点的机架信息并选择一个未部署业务虚拟机的服务器节点用于所述虚拟机新建模块创建新虚拟机，并将所述新虚拟机的信息发送到所述负载均衡设备，将所述新虚拟机加入所述业务集群。

7.如权利要求6所述基于机架感知的虚拟机横向扩展的系统，其特征在于，还包括与所述机架选择模块连接的优先权选择模块，用于记录创建的新虚拟机对应的机架信息，并在本次机架选择不唯一时，禁止上次创建虚拟机对应的机架信息在本次机架选择中的选择资格。

8.如权利要求7所述基于机架感知的虚拟机横向扩展的系统，其特征在于，还包括与所述机架选择模块连接的机架更新排序模块，用于更新所述未部署虚拟机服务器节点对应的机架列表并将按照从多到少的顺序排列后，将未部署虚拟机服务器节点最多的机架中进行置顶。

9.如权利要求8所述基于机架感知的虚拟机横向扩展的系统，其特征在于，还包括与所述服务器节点选择模块连接的服务器更新排序模块，用于按照预设的剩余物理资源更新并按照从高到低的顺序对所述服务器节点列表中的服务器节点进行排序，将剩余物理资源最高的搜书服务器节点置顶。