TW201335849A

TW201335849A - 增加伺服器的虛擬機配置數量的方法

Info

Publication number: TW201335849A
Application number: TW101105567A
Authority: TW
Inventors: Chung-I Lee; Chien-Fa Yeh; Kuan-Chiao Peng; Yen-Hung Lin
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2012-02-21
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2013-09-01
Also published as: JP2013171582A; TWI459296B; US20130219390A1

Abstract

本發明提供一種增加伺服器的虛擬機配置數量的方法。該方法監測到用戶端電腦登出伺服器提供的用戶管理平臺時，檢查該伺服器的資源使用率及該伺服器分配給該用戶端電腦的虛擬機的資源使用率。若伺服器的資源充足則直接利用伺服器的資源新增虛擬機。若伺服器的資源不充足，且該虛擬機的閒置率較高，則釋放該虛擬機的部分或全部閒置資源供該伺服器創建新的虛擬機。當收到所述用戶端電腦重新登入該用戶管理平臺的通知時，歸還該用戶端電腦的虛擬機釋放的閒置資源。

Description

增加伺服器的虛擬機配置數量的方法

本發明涉及一種虛擬機控制系統及方法，尤其是關於一種增加伺服器的虛擬機配置數量的方法。

虛擬機（Virtual Machine）是指透過軟體模擬的具有完整硬體系統功能的、運行在一個完全隔離環境中的完整電腦系統。透過在伺服器上安裝虛擬機，可以在一台伺服器上模擬出一台或多台虛擬的伺服器（即在虛擬機上安裝多個作業系統）。每台虛擬機有一個IP位址，虛擬機所屬的用戶可以在用戶端電腦上透過該虛擬機的IP位址連接到伺服器，對虛擬機進行啟動、關機或移除等操作。另一方面，為了方便用戶管理虛擬機，一些雲端服務提供商還開發了一些用戶管理介面，例如Amazon EC2開發的AWS Management Console，也可以供用戶對虛擬機進行申請、啟動、關機或移除等操作。

對雲端服務提供商而言，如何在一台伺服器中創建最大數量的虛擬機並維持該伺服器的服務效能，以達到節省成本的目的，關鍵在於伺服器實體資源的合理規劃。目前，在創建新的虛擬機時，多是考慮伺服器餘下的可以分配有限的實體資源（例如CPU、記憶體、磁盤）。另一方面，已經創建的虛擬機所配置的資源在某些時刻或時間段可能處於閒置狀態，資源未被充分利用。

鑒於以上內容，有必要提供一種增加伺服器的虛擬機配置數量的方法，可以在伺服器提供有限的實體資源的條件下增加創建的虛擬機的數量。

本發明提供一種增加伺服器的虛擬機配置數量的方法，該伺服器透過網路連接用戶端電腦。該方法包括：（A）收到用戶端電腦登出該伺服器提供的用戶管理平臺的通知時，檢查該伺服器的資源使用率及伺服器分配給該用戶端電腦的虛擬機的資源使用率；（B）判斷該伺服器的資源使用率是否大於第一臨界值；（C）若該伺服器的資源使用率大於第一臨界值，表明伺服器資源不充足，則判斷該虛擬機的資源使用率是否小於第二臨界值；（D）若該虛擬機的資源使用率小於第二臨界值，則根據該虛擬機的資源使用率與其他臨界值的大小關係釋放該虛擬機的相應預設比例的閒置資源供該伺服器創建新的虛擬機；及（E）當收到所述用戶端電腦重新登入該用戶管理平臺的通知時，歸還該虛擬機釋放的所有資源給該虛擬機。

相較於習知技術，本發明提供的增加伺服器的虛擬機配置數量的方法，當伺服器需要創建新的虛擬機時，可以借用長期未登入且資源使用率低的虛擬機的閒置資源創建新的虛擬機，並且可以及時歸還借用的資源，即可以實現更有效地利用伺服器資源，又能避免引起衝突。

參閱圖1所示，係本發明增加伺服器的虛擬機配置數量的方法較佳實施例的應用環境圖。該方法應用於伺服器1中。該伺服器1包括硬體13、虛擬機監視器（Hypervisor）12、用戶管理平臺11及由Hypervisor 12產生的一個或多個（圖中示出3個）虛擬機（virtual machine，VM）10。

Hypervisor 12是一種在虛擬環境中的“元”作業系統，是一種運行在伺服器1和伺服器1的作業系統之間的中間軟體層，可允許多個作業系統和應用程式共用伺服器1上的硬體13。Hypervisor 12可以訪問伺服器1上包括CPU、磁盤和記憶體在內的所有硬體13。當伺服器1啟動並執行Hypervisor 12時，Hypervisor 12會分配給每一台虛擬機10適量的記憶體、CPU、網路和磁盤等資源，以保證虛擬機10的運行。

用戶管理平臺11可以供用戶遠端存取伺服器1，以對虛擬機10進行申請、啟動、關機或移除等操作。

參閱圖2所示，係本發明增加伺服器的虛擬機配置數量的方法較佳實施例的網路環境圖。動態主機設置協定（Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP）伺服器4透過網路2與伺服器1進行通訊。用戶端電腦3（圖中僅示出一個）也透過網路2與伺服器1進行通訊。所述網路20可以是網際網路、局域網或者其他通訊網路。

DHCP伺服器4為伺服器1的每台虛擬機10分配IP位址。Hypervisor 12監視伺服器1的資源使用率（包括CPU的使用率、記憶體使用率、磁盤使用率及網路使用率）、各虛擬機10的運行狀態及資源使用率，以及用戶端電腦3登入、登出用戶管理平臺11的情況。當Hypervisor 12監測到用戶端電腦3登出用戶管理平臺11、伺服器1的資源不充足且分配給該用戶端電腦3的虛擬機10的資源閒置率較高時，釋放該虛擬機10的部分或全部閒置資源供伺服器1創建新的虛擬機10。當Hypervisor 12監測到該用戶端電腦3重新登入用戶管理平臺11時，歸還該用戶端電腦3的虛擬機10釋放的所有閒置資源。

參閱圖3所示，係本發明增加伺服器的虛擬機配置數量的方法較佳實施例的流程圖。在本實施例中，該方法是以雲端服務提供商要求所有的用戶端電腦3透過登入用戶管理平臺11對虛擬機10進行操作為前提。

步驟S31，Hypervisor 11收到用戶端電腦3登出用戶管理平臺11的通知時，檢查伺服器1的資源使用率（包括伺服器1的記憶體、CPU、網路和磁盤等資源的使用率），及分配給該用戶端電腦3的虛擬機10的資源使用率（包括分配給該虛擬機10的記憶體、CPU、網路和磁盤等資源的使用率）。伺服器1的資源使用率是指伺服器1創建虛擬機10所使用的資源與伺服器未創建虛擬機10前的資源的比值，虛擬機10的資源使用率是指虛擬機10在運行過程中使用的資源與伺服器分配給該虛擬機10的資源的比值。

步驟S32，Hypervisor 11判斷伺服器1的資源使用率是否大於第一臨界值（例如80%）。若伺服器1的資源使用率小於或等於第一臨界值，則執行步驟S33，Hypervisor 11判斷伺服器1資源充足，利用伺服器1的閒置資源創建新的虛擬機10。之後，流程結束。若伺服器1的資源使用率大於第一臨界值，則Hypervisor 11判斷伺服器1資源不充足，執行步驟S34。

在其他實施例中，所述第一臨界值也可以是多個。例如，判斷伺服器1的資源使用率與預設的第一臨界值的大小關係是指判斷伺服器1的CPU、記憶體、磁盤及網路資源中某一種資源的使用率與相應的預設的第一臨界值的大小關係，例如伺服器1的CPU的使用率是否大於50%，或記憶體的使用率是否大於60%，或磁盤的使用率是否大於55%，或網路的使用率是否大於45%，即預設的第一臨界值分別為50%、60%、55%、45%。

在其他實施例中，判斷伺服器1的資源使用率與預設的第一臨界值的大小關係可以包括判斷伺服器1的CPU的使用率、記憶體使用率、磁盤使用率及網路使用率分別與相應的預設的第一臨界值的大小關係，例如伺服器1的CPU使用率是否大於50%，且記憶體使用率是否大於60%，且磁盤的使用率是否大於55%，且網路的使用率是否大於45%。

步驟S34，Hypervisor 11判斷分配給該用戶端電腦3的虛擬機10的資源使用率是否小於第二臨界值（例如60%）。在本實施例中，判斷虛擬機10的資源使用率與第二臨界值的大小關係是指判斷分配給該虛擬機10的CPU、記憶體、磁盤及網路資源中某一種資源的使用率與該第二臨界值的大小關係，例如分配給該虛擬機10的CPU的使用率是否小於60%，或記憶體的使用率是否小於60%，或磁盤的使用率是否小於60%，或網路的使用率是否小於60%。在其他實施例中，判斷虛擬機10的資源使用率與第二臨界值的大小關係可以包括判斷分配給該用戶端電腦3的虛擬機10的CPU的使用率、記憶體使用率、磁盤使用率及網路使用率分別與第二臨界值的大小關係，例如分配給該虛擬機10的CPU的使用率、記憶體的使用率、磁盤的使用率及網路的使用率是否均小於60%。

同理，在其他實施例中，所述第二臨界值也可以是多個，在此不再贅述，參閱第一臨界值的描述。

若在步驟S34，Hypervisor 11判斷分配給該用戶端電腦3的虛擬機10的資源使用率大於或等於第二臨界值（例如CPU的使用率等於或大於60%），則表明該虛擬機10還在忙碌運行，則執行步驟S35，Hypervisor 11選擇不釋放該虛擬機10的閒置資源以避免阻礙該虛擬機10的正常運行，流程結束。若在步驟S34，Hypervisor 11判斷分配給該用戶端電腦3的虛擬機10的資源使用率小於第二臨界值（例如CPU的使用率小於60%），則執行步驟S36。

步驟S36，Hypervisor 11根據該虛擬機10的資源使用率釋放該虛擬機10的部分或全部閒置資源供伺服器1創建新的虛擬機10。例如，若該虛擬機10的資源使用率小於第二臨界值（例如CPU的使用率小於60%）但大於第三臨界值（例如CPU的使用率大於20%），表明該虛擬機10的運行需要較少的資源，則釋放該虛擬機10閒置資源的第一預設比例（例如50%）供伺服器1配置新的虛擬機10，既不影響該虛擬機10的正常運行又避免資源的閒置浪費。若該虛擬機10的資源使用率小於或等於第三臨界值（例如CPU的使用率小於或等於20%），表明該虛擬機10的資源閒置率較高，則釋放該虛擬機10閒置資源的第二預設比例（例如80%或100%）供伺服器1配置新的虛擬機10。在本實施例中，所述第一預設比例小於所述第二預設比例。這裏僅以第二臨界值、第三臨界值舉例說明釋放虛擬機10的閒置資源，伺服器1的管理員可以根據需要設置更多的臨界值更細緻地規劃釋放虛擬機10的閒置資源。

在其他實施例中，步驟S36也可以設置為：Hypervisor 11不再判斷該虛擬機10的資源使用率與其他預設臨界值的大小關係，直接釋放該虛擬機10的預設比例（如50%）的閒置資源供伺服器1創建新的虛擬機10。

需要指出的是，伺服器1在創建新的虛擬機10時，不僅僅是挪用已經創建的虛擬機10釋放的閒置資源，還要整合伺服器1創建現有的所有虛擬機10後餘下的資源。

步驟S37，Hypervisor 11監測是否收到用戶端電腦3重新登入用戶管理平臺11的通知。若Hypervisor 11未監測到用戶端電腦3重新登入用戶管理平臺11的通知，則Hypervisor 11繼續監測是否收到用戶端電腦3重新登入用戶管理平臺11的通知。若Hypervisor 11收到用戶端電腦3重新登入用戶管理平臺11的通知，則執行步驟S38，Hypervisor 11歸還該用戶端電腦3的虛擬機10釋放的所有閒置資源。在其他實施例中，步驟S37、S38也可以省略。

以上實施例以釋放一台虛擬機10的閒置資源為例說明，當有多台虛擬機10有閒置資源可以釋放時，Hypervisor 11分別記錄各台虛擬機10的閒置資源的釋放資訊，將所有釋放的閒置資源重組後結合伺服器1創建現有的所有虛擬機10後餘下的資源創建新的虛擬機10。透過充分利用伺服器1已經創建的虛擬機10的閒置資源，在伺服器1提供有限的實體資源的條件下增加可以創建的虛擬機10的數量，又不影響已經創建的虛擬機10的正常運行，且虛擬機10所屬的用戶端電腦3不會察覺資源被挪用。

最後應說明的是，以上實施方式僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施方式對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。

1．．．伺服器

10．．．虛擬機

11．．．用戶管理平臺

12．．．虛擬機監視器

13．．．硬體

2．．．網路

3．．．用戶端電腦

4．．．DHCP伺服器

圖1係本發明增加伺服器的虛擬機配置數量的方法較佳實施例的應用環境圖。

圖2係本發明增加伺服器的虛擬機配置數量的方法較佳實施例的網路環境圖。

圖3係本發明增加伺服器的虛擬機配置數量的方法較佳實施例的流程圖。

步驟S31．．．收到用戶端電腦登出用戶管理平臺的通知時，檢查伺服器的資源使用率及分配給該用戶端電腦的虛擬機的資源使用率

步驟S32．．．判斷伺服器的資源使用率是否大於第一臨界值

步驟S33．．．利用伺服器的閒置資源創建新的虛擬機

步驟S34．．．判斷分配給該用戶端電腦的虛擬機的資源使用率是否小於第二臨界值

步驟S35．．．不釋放該虛擬機的閒置資源

步驟S36．．．根據該虛擬機的資源使用率釋放該虛擬機的部分或全部閒置資源供伺服器創建新的虛擬機

步驟S37．．．監測是否收到用戶端電腦重新登入用戶管理平臺的通知

步驟S38．．．歸還該用戶端電腦的虛擬機釋放的所有閒置資源

Claims

一種增加伺服器的虛擬機配置數量的方法，該伺服器透過網路連接用戶端電腦，該方法包括：
收到用戶端電腦登出該伺服器提供的用戶管理平臺的通知時，檢查該伺服器的資源使用率及伺服器分配給該用戶端電腦的虛擬機的資源使用率；
判斷該伺服器的資源使用率是否大於第一臨界值；
若該伺服器的資源使用率大於第一臨界值，則判斷該虛擬機的資源使用率是否小於第二臨界值；
若該虛擬機的資源使用率小於第二臨界值，則根據該虛擬機的資源使用率與其他臨界值的大小關係釋放該虛擬機的相應預設比例的閒置資源供該伺服器創建新的虛擬機；及
當收到所述用戶端電腦重新登入該用戶管理平臺的通知時，歸還該虛擬機釋放的所有資源給該虛擬機。
如申請專利範圍第1項所述的增加伺服器的虛擬機配置數量的方法，還包括：
若該伺服器的資源使用率小於或等於第一臨界值，則利用伺服器餘下的資源創建新的虛擬機。
如申請專利範圍第1項或第2項所述的增加伺服器的虛擬機配置數量的方法，還包括：
若該虛擬機的資源使用率大於或等於第二臨界值，則不釋放該虛擬機的閒置資源。
如申請專利範圍第1項所述的增加伺服器的虛擬機配置數量的方法，所述步驟“根據該虛擬機的資源使用率與其他臨界值的大小關係釋放該虛擬機的相應預設比例的閒置資源供該伺服器創建新的虛擬機”包括：
若該虛擬機的資源使用率小於第二臨界值但大於第三臨界值，則釋放該虛擬機的第一預設比例的閒置資源供該伺服器創建新的虛擬機；
若該虛擬機的資源使用率小於或等於第三臨界值，則釋放該虛擬機的第二預設比例閒置資源供該伺服器創建新的虛擬機。
如申請專利範圍第1項所述的增加伺服器的虛擬機配置數量的方法，所述第一預設比例小於所述第二預設比例。
如申請專利範圍第1項所述的增加伺服器的虛擬機配置數量的方法，該虛擬機的資源使用率包括該伺服器分配給該虛擬機的CPU使用率、記憶體使用率、磁盤使用率及網路使用率。
如申請專利範圍第6項所述的增加伺服器的虛擬機配置數量的方法，所述判斷該虛擬機的資源使用率是否小於第二臨界值是指判斷分配給該虛擬機的CPU、記憶體、磁盤及網路資源中某一種資源的使用率是否小於第二臨界值，所述判斷該虛擬機的資源使用率與其他臨界值的大小關係是指判斷分配給該虛擬機的CPU、記憶體、磁盤及網路資源中某一種資源的使用率與該其他臨界值中相應臨界值的大小關係。
如申請專利範圍第6項所述的增加伺服器的虛擬機配置數量的方法，所述判斷該虛擬機的資源使用率是否小於第二臨界值是指判斷分配給該虛擬機的CPU、記憶體、磁盤及網路資源的使用率是否均小於第二臨界值，所述判斷該虛擬機的資源使用率與該其他臨界值的大小關係包括判斷分配給該用戶端電腦的虛擬機的CPU的使用率、記憶體使用率、磁盤使用率及網路使用率分別與該其他臨界值中相應臨界值的大小關係。
一種增加伺服器的虛擬機配置數量的方法，該伺服器透過網路連接用戶端電腦，該方法包括：
收到用戶端電腦的登出通知時，檢查該伺服器的資源使用率及伺服器分配給該用戶端電腦的虛擬機的資源使用率；
判斷該伺服器的資源使用率是否大於第一臨界值；
若該伺服器的資源使用率大於第一臨界值，則判斷該虛擬機的資源使用率是否小於第二臨界值；及
若該虛擬機的資源使用率小於第二臨界值，則釋放該虛擬機的預設比例的閒置資源供該伺服器創建新的虛擬機。