[发明专利]一种数据中心负载分配及虚拟机迁移节能方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于互联网通信领域，尤其涉及一种数据中心负载分配及虚拟机迁移节能方法及系统。

背景技术

目前数据中心的节能方法中都没有考虑数据中心内服务器的异构性，如不同批次进购的服务器的型号和性能一般会有差异，这也就导致不同服务器的能效比(Performance/Power)不同。由此，本发明在分配负载和虚拟机迁移中考虑了服务器的能效因素，提出了一种使数据中心更节能的方法。

目前已有的基于虚拟机迁移和负载感知整合的云数据中心节能方法，整合过程是基于负载运行特征的，依据负载使用资源的优先级，将虚拟机或负载分配到数据中心内空闲资源最多的物理服务器上。

而数据中心节能技术未考虑不同机型服务器的单位能效比（执行单次计算所需的能耗），而是在假设数据中心中服务器运行同样的CPU、Memory I/O和Network所消耗的能量是一样的前提下，依据请求的资源量和优先级进行分配的。优先关闭利用率低且能效比也低的服务器，使数据中心内的服务器在能效比较高的情况下运行，能够更充分利用已有资源、节省更多的能量。

本发明的发明人在实施过程发现现有的基于虚拟机迁移和负载感知整合的云数据中心节能方法存在以下缺点：

(1)待迁移的虚拟机总共所需的资源可能超过备选服务器集群空闲资源情况PM^idle的总值，会导致经过整合算法后仍有一些服务器在低利用率下运行；

(2)其次，当前现有方案将待迁移的虚拟机列表中资源利用率最小的分配给服务器空闲资源最多的物理服务器上，而这个服务器空闲资源情况PM^idle中空闲资源最多的必然是那些待迁移服务器，这样会导致优先填满的是那些最空闲的服务器，出现待迁移的虚拟机资源需求较大时，就没有满足条件的空闲物理机供选择。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种数据中心负载分配及虚拟机迁移节能方法及系统，旨在解决当前数据中心能耗过大和服务器机型各异导致异构性的问题。

为此，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种数据中心负载分配及虚拟机迁移节能方法，包括：

a、实时监测数据中心服务器及虚拟机的运行状态和资源使用情况，并定期记录服务器的运行状态和资源利用率信息，计算服务器的资源空闲情况及各个服务器的能效比序列，生成一个超载服务器列表；

b、遍历所述超载服务器列表，选出超载服务器列表上最优先所需资源利用率最小的虚拟机标记迁出，并更新服务器资源信息，然后按照步骤a检测服务器是否超载，直至检测出全部服务器不超载，按照最优先所需资源的利用率由小到大排序，形成有序的第一待迁移虚拟机列表；

c、对服务器空闲资源依据服务器能效比由大到小排序，遍历所述第一待迁移虚拟机列表，找到能效比大且能够预分配成功的第一目标服务器，将第一待迁移虚拟机列表中的虚拟机迁移到所述第一目标服务器上；

d、采集反映服务器资源利用率情况及能效比的相关数据，若服务器的资源利用率保持低于预期设定的阈值，搜寻整个数据中心所有服务器，选出处于低载状态且能效比最小的一个服务器sm；

e、若存在步骤d所述的服务器sm，则对服务器sm上的所有虚拟机使用能效感知的负载分配策略预分配到其它服务器上，若服务器sm上所有的虚拟机都能预分配成功，则按照预分配方案迁移服务器sm上的所有虚拟机，关闭服务器sm并更新服务器资源信息，重复步骤d和步骤e。

另外，本发明实施例还进一步提供了如下技术方案：

一种数据中心负载分配及虚拟机迁移节能系统，包括：

超载服务器列表生成模块，用于实时监测数据中心服务器及虚拟机的运行状态和资源使用情况，并定期记录服务器的运行状态和资源利用率信息，计算服务器的资源空闲情况及各个服务器的能效比序列，生成一个超载服务器列表；

第一待迁移虚拟机列表形成模块，用于遍历所述超载服务器列表，选出超载服务器列表上最优先所需资源利用率最小的虚拟机标记迁出，并更新服务器资源信息，然后再采用超载服务器列表生成模块检测服务器是否超载，直至检测出全部服务器不超载，按照最优先所需资源的利用率由小到大排序，形成有序的第一待迁移虚拟机列表；

超载虚拟机迁移模块，用于对服务器空闲资源依据服务器能效比由大到小排序，遍历所述第一待迁移虚拟机列表，找到能效比大且能够预分配成功的第一目标服务器，将待迁移虚拟机列表中的虚拟机迁移到所述第一目标服务器上；