[发明专利]基于虚拟计算技术的多核计算资源管理系统

权利要求书

1.一种基于虚拟计算技术的多核计算资源管理系统，其特征在于：该 系统从上至下包括虚拟机监控器(2)、虚拟机管理器(3)、物理主机(4)和若干 个虚拟机(1)，在各虚拟机(1)的客户操作系统(6)中分别设置有性能监控器 (7)；

虚拟机(1)为用户提供虚拟平台，客户操作系统(6)为支持热插拔功能的 操作系统，性能监控器(7)用来监测应用程序的负载变化情况，分析虚拟机 (1)的负载情况，并将分析结果传递给虚拟机管理器(3)；

虚拟机监控器(2)实时监控虚拟机(1)的负载情况和运行状态，将结果及 时显示反馈给用户；用户能够通过虚拟机监控器(2)手动调整虚拟机(1)的 计算资源，并将调整后的映射关系通知虚拟机管理器(3)；

虚拟机管理器(3)用于对虚拟机(1)进行管理，提供虚拟机(1)与物理主机 (4)之间的访问通信；

对于运行关键应用的虚拟机，当预先知道需要的CPU资源量时，则性 能监控器(7)直接给虚拟机管理器(3)发送其资源需求量，否则，性能监控器 (7)采用乘法增加线性减少的策略得到资源需求量，并将其发送虚拟机管理 器(3)；虚拟机管理器(3)按照上述资源需求量将资源分配给运行关键应用的 虚拟机；

对于运行服务应用的虚拟机，虚拟机管理器(3)根据指定的服务级别协 议，分配给运行服务应用的虚拟机能够满足服务要求的最少的资源量；

虚拟机管理器(3)将满足上述二种应用之外的空闲资源分配给运行后台 应用的虚拟机；

设定运行关键应用的虚拟机的合理CPU使用率范围为N1～N2，关键 应用的资源请求的阈值为w；乘法增加线性减少的策略包括下述步骤：

①、计算采样时间内的CPU利用率和并行度，其中，并行度根据当前 竞争计算资源的处于运行态的进程数和CPU的个数计算；

②、如果资源利用率大于N2并且并行度大于1连续出现w次，则转 步骤③，如果资源利用率小于N1并且并行度小于1连续出现w次，转步骤 ④，否则，转入步骤①；

③、产生资源需求增加信号，并发送给虚拟机管理器(3)，转步骤①；

④、产生资源需求减少信号，并发送给虚拟机管理器(3)，转步骤①。

2.根据权利要求1所述的多核计算资源管理系统，其特征在于：虚拟 机管理器(3)包括模拟电源管理模块(31)、虚拟CPU与物理CPU的映射模块 (32)和调度器(33)；

模拟电源管理模块(31)用于自动感知虚拟机是否进入休眠，并将这些信 息及时发送给虚拟CPU与物理CPU的映射模块(32)；

虚拟CPU与物理CPU的映射模块(32)用于维护虚拟CPU与物理CPU 的对应关系表，通过收集到的信息自动改变虚拟计算单元与物理计算单元 的映射关系；它还将调整后的映射关系通知给实际执行映射的调度器(33) 与虚拟机监控器(2)；

调度器(33)用于实现虚拟机(1)的计算资源与物理计算资源的映射，调 度器(33)读取虚拟CPU与物理CPU的映射模块(32)的对应关系表，根据对 应关系表进行计算资源的调整。

3.根据权利要求1或2所述的多核计算资源管理系统，其特征在于： 对于基于虚拟机的Web服务器，虚拟机管理器(3)给运行服务应用的虚拟机 进行分配的资源量U_allocate的计算公式为：

Uallocate=λneedDcpuvm×120%]]>

其中，λ_need为指定的虚拟机服务器服务请求的到达率，为在与虚拟 机相同硬件配置的虚拟机中，CPU处理每一个HTTP请求服务所需要的时 间。