[发明专利]一种满足需求特性的多物理服务器负载均衡的方法及装置

权利要求书

1.分配的算法：首先根据用户请求的虚拟机类型(cpu，内存，网络)将物理服务器按该类型的利用率升序排列。然后根据该类型的利用率将物理服务器划分成多个区间，每个区间的大小可以动态设置(比如以0.05为一个区间)，然后找出利用率最低的物理服务器所在的区间的所有物理服务器。将虚拟机试分配在该区间的所有物理服务器上，分别计算物理服务器分配虚拟机后每个物理服务器的cpu利用率，内存利用率，网络利用率三者的方差，得到每个物理服务器的负载均衡值。选取负载均衡值最低的物理服务器开始分配虚拟机，只要分配该虚拟机后不超过该物理服务器的最大容量，则成功分配，否则取下一个负载均衡值次小的物理服务器进行分配，如果该区间所有物理服务器都不能分配，则取出下一个区间的物理服务器进行分配，直到可以分配为止。

2.分区间方法：把物理服务器划分成多个区间，每个区间的大小可以动态设置，每次都从利用率最小的物理服务器所在区间进行分配，这样能保证先将任务分配给利用率小的物理服务器，保证整个数据中心比较均衡。同时每次只从一个区间中寻找物理服务器大大的减少了算法的运行时间。

3.负载均衡值的计算公式：

CombinedBalanceLevel＝(AVG-CPU_utility)*(AVG-CPU_utility)+(AVG-MEM_utility)*(AVG-MEM_utility)+(AVG-BW_utility)*(AVG-BW_utility)    (1)

AVG＝(CPU_utility+MEM_utility+BW_utility)/3    (2)

其中CPU_utility，MEM_utility，BW_utility分别表示物理服务器cpu利用率，内存利用率，网络带宽利用率。AVG表示他们三者的均值。每次选择负载均衡值最小的物理服务器进行分配就可以保证单个物理服务器自身的cpu，内存，网络带宽属性比较均衡。

4.满足需求特性的分配方法：每次将物理服务器排序来选择合适的物理服务器的时候都是根据请求的虚拟机类型来排序，当虚拟机类型为cpu型时，物理机则按cpu利用率排序，同理内存和网络带宽也是。这样能保证用户的不同需求都能很好的得到满足。同时数据中心的物理服务器可得到最有效的利用。

5.等待时间预测方法：如果所有物理服务器都不能分配，则将该任务加入等待队列，然后根据前面等待队列中任务直到运行所需等待的时间与等待队列中的任务数来预测该任务的等待的时间，同时通知用户需等待的时间。

6.迁移算法：根据我们设定的cpu，内存，网络带宽的最大差距，依次比较当前调度域中最大利用率和最小利用率间的差值是否超过这个值，如果超过则需开始迁移，把所有物理服务器超过的那项的利用率进行排序，找到利用率最大的物理服务器，然后再从该物理服务器上找到该类型利用率最小的虚拟机从物理机中取出，然后调用分配算法重新分配该虚拟机。分配完一次后，继续循环迁移，直到小于最大差距的要求，或者出现了反复迁移的情况为止，则该次迁移结束。

7.迁移时选择物理服务器的标准：迁移时每次都是将物理服务器按超过最大差距的那项属性的利用率进行排序，然后都是选择利用率最大的物理服务器，然后再从该物理服务器上选择虚拟机。

8.迁移时选择虚拟机的标准：找到需迁移的物理服务器后，再从上面找到利用率最小的虚拟机进行迁移，这样可以最大限度的保证迁移的成功率，因为如果每次迁移利用率最大的虚拟机放在另外一个物理服务器上的话，另外一个物理服务器可能利用率也会过大。每次迁移利用率小的虚拟机可以避免这种情况。

9.迁移到哪台物理服务器的标准：找到需迁移的虚拟机后则直接调用已有的分配算法寻找应迁往的物理服务器。

10.迁移停止的条件：当最大利用率和最小利用率差值小于最大差距的要求时停止迁移，或是出现了反复迁移的情况为止。

11.负载均衡装置，如说明书附图1-6所示的负载均衡装置。