[发明专利]多维度资源性能干扰感知的虚拟机在线迁移方法及系统

权利要求书

1.一种虚拟机在线迁移方法，包括以下步骤：

（1）中心控制服务器监控各物理服务器的资源消耗状态，以优化资源消耗状态为目标确定有虚拟机迁移需求的物理服务器，记为迁移源物理服务器；

（2）在迁移源物理服务器上选取候选待迁移虚拟机，并为每一个候选待迁移虚拟机选取候选迁移目的物理服务器，候选迁移目的物理服务器需满足其可用CPU核个数及内存大小足以供候选待迁移虚拟机使用，将候选待迁移虚拟机与候选迁移目的物理服务器一一对应构成候选迁移方案；

（3）评价每一个候选迁移方案造成的整体性能干扰，其过程为：

按照迁移源物理服务器和目的物理服务器的网络I/O带宽竞争越大以及迁移时间越长，则迁移过程对迁移源物理服务器和目的物理服务器造成的迁移性能干扰越大的准则，评价候选迁移方案造成的迁移性能干扰；

结合待迁移虚拟机的网络I/O资源占用率越大则待迁移虚拟机在迁移后对迁移目的物理服务器造成的同机性能干扰越大，以及待迁移虚拟机的缓存及内存带宽的需求量越大，而迁移目的物理服务器上缓存及内存带宽的供应量越小，则待迁移虚拟机在迁移后对迁移目的物理服务器造成的同机性能干扰越大的准则，评价候选迁移方案造成的同机性能干扰；

综合评价候选迁移方案造成的迁移性能干扰和同机性能干扰，得到候选迁移方案造成的整体性能干扰；

（4）从各候选迁移方案中选取整体性能干扰最小者作为最终迁移方案；

（5）迁移源物理服务器依据最终迁移方案完成虚拟机在线迁移。

2.根据权利要求1所述的虚拟机在线迁移方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述网络I/O带宽竞争采用物理服务器上的虚拟机网络I/O带宽消耗和物理服务器的网络中断供需比进行综合衡量；所述迁移时间采用待迁移虚拟机的内存大小和待迁移虚拟机的内存脏页率衡量进行综合衡量；所述网络I/O资源占用率采用网络I/O带宽或网络IO中断次数或网络TCP套接字个数衡量；所述待迁移虚拟机的缓存及内存带宽的需求量采用虚拟机缓存缺失率和内存占用率之和来衡量；所述迁移目的物理服务器上缓存及内存带宽的供应量采用该物理服务器的缓存命中率与内存剩余率之和来衡量。

3.根据权利要求1或2所述的虚拟机在线迁移方法，其特征在于，

所述步骤（3）中评价候选迁移方案造成的迁移性能干扰的具体实现方式为：令候选迁移方案表示为<V_l,P_d>，V_l为待迁移虚拟机，P_d为迁移目的物理服务器；候选迁移方案<V_l,P_d>造成的迁移性能干扰，ω_s为待迁移虚拟机V_l在迁移过程中对迁移源物理服务器造成的迁移性能干扰，ω_d为待迁移虚拟机V_l在迁移过程中对迁移目的物理服务器P_d造成的迁移性能干扰，ω_sm为所有候选迁移方案的迁移过程对迁移源物理服务器造成的迁移性能干扰最大值，ω_dm为所有候选迁移方案的迁移过程对迁移目的物理服务器造成的迁移性能干扰最大值；

其中，待迁移虚拟机在迁移过程中对迁移源或目的物理服务器造成的迁移性能干扰，α为迁移源或目的物理服务器承载的虚拟机的个数，μ_ih为迁移源或目的物理服务器的第i个虚拟机的网络I/O带宽消耗的均值，σ_ih为迁移源或目的物理服务器的第i个虚拟机的网络I/O带宽消耗的标准差，μ_it为迁移源或目的物理服务器的第i个虚拟机的网络中断次数的均值，β_l为待迁移虚拟机归一化后的内存，D_l为待迁移虚拟机的内存脏页率，μ_t为迁移源或目的物理服务器的网络中断次数的均值；

所述步骤（3）评价候选迁移方案造成的同机性能干扰的具体实现方式为：令候选迁移方案表示为<V_l,P_d>，V_l为待迁移虚拟机，P_d为迁移目的物理服务器；待迁移虚拟机V_l的同机性能干扰，γ_ld为待迁移虚拟机V_l在迁移目的物理服务器P_d造成的网络带宽性能干扰，ε_ld为待迁移虚拟机V_l在迁移目的物理服务器P_d造成的缓存及内存带宽的性能干扰，γ_m为所有候选迁移方案中的待迁移虚拟机在迁移目的物理服务器上造成的网络带宽性能干扰最大值，ε_m为所有候选迁移方案的待迁移虚拟机在迁移目的物理服务器造成的缓存及内存带宽性能干扰最大值；

其中，γld=μltμdt(Σi=1αdσihμih+Σi=1αdμitμdt),]]>ϵld=VUml+VCMl(1-PUmd)+(1-PCMd),]]>

μ_lt为待迁移虚拟机V_l的网络中断次数均值，μ_dt为迁移目的物理服务器的网络中断均值，α_d为迁移目的物理服务器承载的虚拟机个数，VU_ml为待迁移虚拟机V_l的内存占用率，μ_it为迁移目的物理服务器第i个虚拟机的网络中断次数的均值，VU_ml为待迁移虚拟机V_l的内存占用率，VCM_l为待迁移虚拟机V_l的缓存缺失率，PU_md为迁移目的物理服务器的内存占用率，PCM_d为迁移目的物理服务器的缓存缺失率；

所述步骤（3）综合候选迁移方案造成的迁移性能干扰和同机性能干扰得到候选迁移方案造成的整体性能干扰的具体实现方式为：整体性能干扰T＝ρM+(1-ρ)N，权重系数0≤ρ≤1，M为候选迁移方案造成的迁移性能干扰，N为候选迁移方案造成的同机性能干扰。