TW201409357A - 虛擬機資源負載平衡系統及方法 - Google Patents
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Abstract
一種虛擬機資源負載平衡系統及方法,該方法包括:每隔預設時間採集各從虛擬機伺服器的資源使用率,按照各從虛擬機伺服器的識別符儲存資源使用率到對應表格中;當從虛擬機伺服器的資源使用率於規範時間內處於設定的臨界值之上時,對該從虛擬機伺服器進行標識;透過分散式運算找出資源使用率滿足設定值的從虛擬機伺服器,並將該從虛擬機伺服器設為目標伺服器;及從帶有標識的從虛擬機伺服器所管理的虛擬機中找出需遷移的虛擬機,並將該虛擬機遷移至所述目標伺服器中。利用本發明可達到資源最佳化利用的目的。
Description
本發明涉及一種虛擬機資源管理系統及方法,尤其涉及一種利用分散式運算達到虛擬機資源負載平衡的系統及方法。
虛擬化技術可給用戶提供一種節省運算成本的解決方案,即用戶無須花費大量成本購買硬體,只要透過虛擬化的應用即可完成多台實體主機的運算,從而間接達到節能省碳的目的。現行的虛擬化技術具有靈活的資源配置與快速佈署的特性,相對也提高了硬體資源的使用率。因此,如何使每台虛擬機都可獲得足夠的運算資源,達到硬體資源最佳化配置,負載平衡機制是個重要關鍵。此外,回應速度也是重要的議題,在資料中心的環境,動輒上千台伺服器,從獲得負載過量警告到確實將虛擬機遷移到目標伺服器的時間必須越短越好,即提高回應速度。在習知技術中,有一種鄰近節點的工作負載比較方法,可以提高回應速度。如在鄰近節點的負載率低於來源節點時,將工作程式移至該鄰近節點,從而達到資源負載平衡的目的。此方法雖可提升回應速度,但並未達到資源最佳化的利用,具體地,由於對比鄰近節點可能造成最遠距離的閒置節點未被使用。
鑒於以上內容,有必要提供一種虛擬機資源負載平衡系統及方法,可利用部署好的實體伺服器進行雲計算,以達到資源最佳化利用的目的,且可提高虛擬機的回應速度。
一種虛擬機資源負載平衡系統,運行於一個主虛擬機伺服器中,該系統包括:儲存模組,用於每隔一個預設時間採集與該主虛擬機伺服器相連接的各從虛擬機伺服器的資源使用率,按照各從虛擬機伺服器的識別符將採集到的資源使用率存到資料庫伺服器內的對應表格中;監控模組,用於即時監控每台從虛擬機伺服器的資源使用率,當從虛擬機伺服器的資源使用率於規範時間內處於設定的臨界值之上時,對該從虛擬機伺服器進行標識;運算模組,用於透過分散式運算由所述從虛擬機伺服器中找出資源使用率滿足設定值的從虛擬機伺服器,並將該從虛擬機伺服器設為目標伺服器;及配置模組,用於從帶有標識的從虛擬機伺服器所管理的虛擬機中找出需遷移的虛擬機,並將該虛擬機遷移至所述目標伺服器中。
一種虛擬機資源負載平衡方法,應用於一個主虛擬機伺服器中,該方法包括:每隔一個預設時間採集與該主虛擬機伺服器相連接的各從虛擬機伺服器的資源使用率,按照各從虛擬機伺服器的識別符將採集到的資源使用率存到資料庫伺服器內的對應表格中;即時監控每台從虛擬機伺服器的資源使用率,當從虛擬機伺服器的資源使用率於規範時間內處於設定的臨界值之上時,對該從虛擬機伺服器進行標識;透過分散式運算由所述從虛擬機伺服器中找出資源使用率滿足設定值的從虛擬機伺服器,並將該從虛擬機伺服器設為目標伺服器;及從帶有標識的從虛擬機伺服器所管理的虛擬機中找出需遷移的虛擬機,並將該虛擬機遷移至所述目標伺服器中。
相較於習知技術,所述虛擬機資源負載平衡系統及方法,可利用部署好的實體伺服器進行雲計算,以達到資源最佳化利用的目的,縮短虛擬機找到目標伺服器的時間,提高虛擬機的回應速度。
如圖1所示,是本發明虛擬機資源負載平衡系統較佳實施例的運行環境示意圖。該虛擬機資源負載平衡系統10運行於一台主虛擬機伺服器1中,該主虛擬機伺服器1透過網路2與多個從虛擬機伺服器3(圖中僅示意出兩台)連接。該多個從虛擬機伺服器3分別透過內部安裝的虛擬機監控程式30監控與管理一個或多個虛擬機32。所述主虛擬機伺服器1還透過網路連接一個資料庫架構4,該資料庫架構4中有一台或多個資料庫伺服器40(圖中僅示意出兩台)。
本實施例中,所述資料庫架構4為一種具有運算與儲存能力的資料庫架構,如非關係型數據庫架構。
如圖2所示,是圖1中的虛擬機資源負載平衡系統10的功能模組圖。在本實施例中,所述主虛擬機伺服器1除了包括虛擬機資源負載平衡系統10外,還包括儲存裝置12和處理器14。
其中,所述虛擬機資源負載平衡系統10以軟體程式或指令的形式安裝在所述儲存裝置12中,並由處理器14執行。該虛擬機資源負載平衡系統10包括儲存模組100、監控模組102、運算模組104和配置模組106。
所述儲存模組100,用於每隔一個預設時間採集與該主虛擬機伺服器1相連接的各從虛擬機伺服器3的資源使用率,並按照各從虛擬機伺服器3的識別符(ID)將採集到的資源使用率存到一個對應的表格中。
在本實施例中,所述資源使用率包括中央處理器(以下簡稱為“CPU”)使用率和記憶體(以下簡稱為“MEM”)使用率,所述表格中包含了從虛擬機伺服器3的ID、該從虛擬機伺服器3的CPU使用率、MEM使用率及所採集的各資源使用率存入表格中的存入時間。
其中,各從虛擬機伺服器3對應的表格均儲存在所述資料庫架構4內的資料庫伺服器40中。
具體地,當該資料庫伺服器40的數目為1時,儲存各從虛擬機伺服器3的資源使用率的表格均儲存在該資料庫伺服器40中。當所述資料庫伺服器40的數目為多個時,預先設定各從虛擬機伺服器3的資源使用率所儲存的資料庫伺服器40。
在本較佳實施例中,每個從虛擬機伺服器3對應一台資料庫伺服器40,即資料庫伺服器40的數目可以大於或等於從虛擬機伺服器3的數目。例如,所述主虛擬機伺服器1透過網路2連接了多台從虛擬機伺服器3:從虛擬機伺服器A、B…..n,從虛擬機伺服器A所對應的表格存於第一台資料庫伺服器40中,而從虛擬機伺服器B所對應的表格存於第二台資料庫伺服器40中,依次類推。
在其他實施例中,所述資料庫伺服器40的數目也可以小於所述從虛擬機伺服器3的數目,即儲存每個從虛擬機伺服器3的資源使用率的表格可以任意指定儲存到某個資料庫伺服器40中。
所述監控模組102,用於即時監控每台從虛擬機伺服器3的資源使用率,當從虛擬機伺服器3的資源使用率於規範時間內處於設定的臨界值之上時,對該從虛擬機伺服器3進行標識,並啟動資源負載平衡機制。該資源負載平衡機制具體將由運算模組104和配置模組106來執行。
另外,此處標識該從虛擬機伺服器3的目的在於,將該從虛擬機伺服器3作為資源負載平衡的處理目標。
舉例而言,所述臨界值可以設定為:(80%CPU,70%MEM)>=1 Hour,此臨界值所代表的含義為:若某個從虛擬機伺服器3的CPU使用率大於或等於80%、MEM使用率大於或等於70%,且持續一個小時,則判定該從虛擬機伺服器3滿足啟動資源負載平衡機制的條件。此外,所述臨界值也可以被設定為單一資源,如(80%CPU)>=time,其代表的含義為:當某個從虛擬機伺服器3的CPU使用率大於或等於80%且持續一個預設時間值時,即判定該從虛擬機伺服器3滿足啟動資源負載平衡機制的條件。
所述運算模組104,用於透過分散式運算由所述從虛擬機伺服器3中找出資源使用率滿足設定值的從虛擬機伺服器3,並將該從虛擬機伺服器3設為目標伺服器。具體將在圖3至圖5中進行詳細描述。
所述配置模組106,用於從帶有標識的從虛擬機伺服器3所管理的虛擬機32中找出需遷移的虛擬機32,並將該虛擬機32遷移至所述目標伺服器中。本實施例中,所述需遷移的虛擬機32為帶有標識的從虛擬機伺服器3中資源使用率最低的虛擬機32。
如圖3所示,是本發明虛擬機資源負載平衡方法較佳實施例的作業流程圖。
步驟S100,儲存模組100每隔一個預設時間採集與該主虛擬機伺服器1相連接的各從虛擬機伺服器3的資源使用率。本實施例中,該資源使用率包括CPU使用率和MEM使用率。
步驟S102,所述儲存模組100按照各從虛擬機伺服器3的ID將採集到的資源使用率存到資料庫伺服器42內的對應表格中。所述表格中包含了從虛擬機伺服器3的ID(如圖4中的“從虛擬機伺服器A”)、該從虛擬機伺服器3的CPU使用率(如圖4中的“CPU%1”、“CPU%2”等)、MEM使用率(如圖4中的“MEM%1”、“MEM%2”等)及所採集的各資源使用率存入表格中的存入時間(如圖4中的“Time1”、“Time2”等)。
其中,當與該主虛擬機伺服器1相連接的資料庫架構4中有一個資料庫伺服器40時,儲存各從虛擬機伺服器3的資源使用率的表格均儲存在該資料庫伺服器40中。而當所述資料庫伺服器40的數目為多個時,預先設定或任意指定各從虛擬機伺服器3對應的表格所儲存的資料庫伺服器42。
步驟S104,監控模組102即時監控每台從虛擬機伺服器的資源使用率,並於步驟S106中判斷從虛擬機伺服器3的資源使用率於規範時間內是否處於設定的臨界值之上。
若判斷結果為其中某台從虛擬機伺服器3的資源使用率於規範時間內處於設定的臨界值之上,流程則進入步驟S108。相反,若判斷結果為沒有從虛擬機伺服器3的資源使用率於規範時間內處於所設定的臨界值之上,則結束流程。
步驟S108,監控模組102對該從虛擬機伺服器3進行標識。此處標識的目的在於,將該從虛擬機伺服器3作為後續資源負載平衡的處理目標。
步驟S110,運算模組104透過分散式運算由所述從虛擬機伺服器3中找出資源使用率滿足設定值的從虛擬機伺服器3,並將該從虛擬機伺服器3設為目標伺服器。
本實施例中,所述分散式運算包括兩個步驟:每台從虛擬機伺服器3的平均資源使用率計算步驟(如圖4所示)和從所有從虛擬機伺服器3中找出資源使用率滿足設定值的從虛擬機伺服器3的步驟(如圖5所示)。
具體地,所述平均資源使用率計算步驟包括:將各從虛擬機伺服器3對應的表格依據時間分成不同區塊,如圖4中的“split1”、“split2”、“splitn”等;將區塊分組進行平行加法運算,併合並,獲得加總值;及將加總值除以區塊總數得到所述從虛擬機伺服器3的平均資源使用率,如圖4中的“CPU%avgA”和“MEM%avgA”。其中,圖4中僅示意出計算一台從虛擬機伺服器3的平均資源使用率的具體方法示意圖。
所述從所有從虛擬機伺服器3中找出資源使用率滿足設定值的從虛擬機伺服器3的步驟包括:如圖5所示,將所有從虛擬機伺服器3每兩個從虛擬機伺服器3進行比較,找出資源使用率較高的從虛擬機伺服器3;然後再從資源使用率較高的從虛擬機伺服器3中找出資源使用率最高的從虛擬機伺服器3;及將該從虛擬機伺服器3設為目標伺服器。
步驟S112,配置模組106從帶有標識的從虛擬機伺服器3所管理的虛擬機32中找出資源使用率最低的虛擬機32,並將該虛擬機32遷移至所述目標伺服器中。
最後所應說明的是,以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制,儘管參照以上較佳實施例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...主虛擬機伺服器
2...網路
3...從虛擬機伺服器
4...資料庫架構
40...資料庫伺服器
10...虛擬機資源負載平衡系統
12...儲存裝置
14...處理器
100...儲存模組
102...監控模組
104...運算模組
106...配置模組
30...虛擬機監控程式
32...虛擬機
圖1是本發明虛擬機資源負載平衡系統較佳實施例的運行環境示意圖。
圖2是圖1中虛擬機資源負載平衡系統的功能模組圖。
圖3是本發明虛擬機資源負載平衡方法較佳實施例的作業流程圖。
圖4舉例說明計算每台從虛擬機伺服器的平均資源使用率的具體方法示意圖。
圖5舉例說明從所述從虛擬機伺服器中找出資源使用率滿足設定值的從虛擬機伺服器的具體方法示意圖。
1...主虛擬機伺服器
10...虛擬機資源負載平衡系統
12...儲存裝置
14...處理器
100...儲存模組
102...監控模組
104...運算模組
106...配置模組
Claims (10)
- 一種虛擬機資源負載平衡方法,應用於一個主虛擬機伺服器中,該方法包括:
儲存步驟,每隔一個預設時間採集與該主虛擬機伺服器相連接的各從虛擬機伺服器的資源使用率,按照各從虛擬機伺服器的識別符將採集到的資源使用率存到資料庫伺服器內的對應表格中;
監控步驟,即時監控每台從虛擬機伺服器的資源使用率,當從虛擬機伺服器的資源使用率於規範時間內處於設定的臨界值之上時,對該從虛擬機伺服器進行標識;
運算步驟,透過分散式運算由所述從虛擬機伺服器中找出資源使用率滿足設定值的從虛擬機伺服器,並將該從虛擬機伺服器設為目標伺服器;及
配置步驟,從帶有標識的從虛擬機伺服器所管理的虛擬機中找出需遷移的虛擬機,並將該虛擬機遷移至所述目標伺服器中。 - 如申請專利範圍第1項所述之虛擬機資源負載平衡方法,其中所述資源使用率包括中央處理器的使用率和記憶體使用率,所述表格中包括從虛擬機伺服器的識別符、該從虛擬機伺服器的中央處理器使用率、記憶體使用率及資源使用率存入表格中的存入時間。
- 如申請專利範圍第1項所述之虛擬機資源負載平衡方法,其中所述主虛擬機伺服器透過網路與一個資料庫架構連接,該資料庫架構中安裝有一個或多個資料庫伺服器,當該資料庫伺服器的數目為1時,儲存各從虛擬機伺服器的資源使用率的表格均儲存在該資料庫伺服器中;當所述資料庫伺服器的數目為多個時,預先設定或任意指定各從虛擬機伺服器對應的表格所儲存的資料庫伺服器。
- 如申請專利範圍第1項所述之虛擬機資源負載平衡方法,其中所述運算步驟包括:
將各從虛擬機伺服器對應的表格依據時間分成不同區塊;
將區塊分組進行平行加法運算,併合並,獲得加總值;
將加總值除以區塊總數得到所述從虛擬機伺服器的平均資源使用率;及
從所述從虛擬機伺服器中找出資源使用率最接近設定值的從虛擬機伺服器,將該從虛擬機伺服器設為目標伺服器。 - 如申請專利範圍第1項所述之虛擬機資源負載平衡方法,其中所述需遷移的虛擬機為資源使用率低的虛擬機。
- 一種虛擬機資源負載平衡系統,運行於一個主虛擬機伺服器中,該系統包括:
儲存模組,用於每隔一個預設時間採集與該主虛擬機伺服器相連接的各從虛擬機伺服器的資源使用率,按照各從虛擬機伺服器的識別符將採集到的資源使用率存到資料庫伺服器內的對應表格中;
監控模組,用於即時監控每台從虛擬機伺服器的資源使用率,當從虛擬機伺服器的資源使用率於規範時間內處於設定的臨界值之上時,對該從虛擬機伺服器進行標識;
運算模組,用於透過分散式運算由所述從虛擬機伺服器中找出資源使用率滿足設定值的從虛擬機伺服器,並將該從虛擬機伺服器設為目標伺服器;及
配置模組,用於從帶有標識的從虛擬機伺服器所管理的虛擬機中找出需遷移的虛擬機,並將該虛擬機遷移至所述目標伺服器中。 - 如申請專利範圍第6項所述之虛擬機資源負載平衡系統,其中所述資源使用率包括中央處理器的使用率和記憶體使用率,所述表格中包括從虛擬機伺服器的識別符、該從虛擬機伺服器的中央處理器使用率、記憶體使用率及資源使用率存入表格中的存入時間。
- 如申請專利範圍第6項所述之虛擬機資源負載平衡系統,其中所述主虛擬機伺服器透過網路與一個資料庫架構連接,該資料庫架構中安裝有一個或多個資料庫伺服器,當該資料庫伺服器的數目為1時,儲存各從虛擬機伺服器的資源使用率的表格均儲存在該資料庫伺服器中;當所述資料庫伺服器的數目為多個時,預先設定或任意指定各從虛擬機伺服器對應的表格所儲存的資料庫伺服器。
- 如申請專利範圍第6項所述之虛擬機資源負載平衡系統,其中所述運算模組透過以下步驟找出目標伺服器:
將各從虛擬機伺服器對應的表格依據時間分成不同區塊;
將區塊分組進行平行加法運算,併合並,獲得加總值;
將加總值除以區塊總數得到所述從虛擬機伺服器的平均資源使用率;及
從所述從虛擬機伺服器中找出資源使用率最接近設定值的從虛擬機伺服器,將該從虛擬機伺服器設為目標伺服器。 - 如申請專利範圍第6項所述之虛擬機資源負載平衡系統,其中所述需遷移的虛擬機為資源使用率低的虛擬機。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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TWI612486B (zh) * | 2016-05-18 | 2018-01-21 | 先智雲端數據股份有限公司 | 對時序無彈性型工作負載進行工作負載消耗型資源優化使用的方法 |
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