[发明专利]一种新的公有云架构及其虚拟化资源自适应配置方法

权利要求书

1.一种新的公有云架构，其特征在于，包括有五层结构，由下至上分别是基础架构层、资源管理层、资源需求调度层、用户界面层，以及应用层；其中，基础架构层主要包括各种物理设备，以及在此基础上形成的各类虚拟化资源；资源管理层主要包括三个模块，分别是虚拟化资源监控模块、虚拟化资源配置模块，以及虚拟化资源提供模块，其中虚拟化资源监控模块主要负责周期性地监控、搜集并记录底层虚拟化资源的使用情况；虚拟化资源配置模块主要负责综合考虑当前虚拟化资源使用状态、虚拟化资源历史使用情况，以及各个资源请求中包含的服务等级协议（Service Level Agreements，SLA），并以此为依据实施资源的优化配置；虚拟化资源提供模块根据虚拟化资源配置模块所提供的资源配置信息，将云计算资源提供给不同的用户；资源需求调度层主要包括两个模块，分别是资源需求队列模块和资源需求调度模块，其中资源需求队列模块主要负责把各个用户递交的资源需求放入相应的资源队列中以供资源需求调度模块使用；资源需求调度模块主要负责调查存放在资源需求队列模块中的各个需求的优先级信息，并依据优先级信息将各个需求发送至虚拟化资源配置模块；用户界面层中包含有应用需求解析器，主要负责接收由应用层递交的各类资源请求，对资源请求进行解析和分类，将处理结果递送至资源需求调度层的资源需求队列模块；应用层主要负责接收和读取各类云计算用户的应用资源请求，并将这些请求发送至用户界面层。

2.一种基于权利要求1所述的新的公有云架构的虚拟化资源自适应优化配置方法，其特征在于：

采用单虚拟机服务多请求的资源配置方法，即有I个云计算用户将应用资源请求Req_i提交至云计算平台，而每个应用资源请求中又包含有N个任务，即这些任务在云计算平台中按序逐个完成，其中i=1,2,...,I，k=1,2,...,N；

云计算平台提供M种类型的虚拟化资源，即M种虚拟机类型来满足用户的应用资源需求，每种虚拟机提供包含有特定容量大小的四个基本资源：CPU、内存（Memory）、存储空间（Disk）以及带宽（I/O Bandwidth），则VM_j={CPU_j,Memory_j,Disk_j,I/O_j}，其中j=1,2,...,M；

该方法主要包括以下步骤：

步骤1：云计算平台应用层接收来自用户的请求，用户界面层中的应用需求解析器将各个应用资源请求进行解析并放入相应的队列中，资源需求调度层中的资源需求调度模块依据各个应用资源请求中SLA所描述的优先级信息将各个应用资源请求发送至虚拟化资源配置模块；

步骤2：虚拟化资源配置模块根据各个应用资源需求与各个虚拟机类型进行匹配，其匹配度的计算公式为：

D(i,j)=ωCPU(rCPU‾-rCPUj)2+ωMemory(rMemory‾-rMemoryj)2+ωDisk(rDisk‾-rDiskj)2+ωI/O(rI/O‾-rI/Oj)2]]>

，其中D(i,j)为应用资源请求Req_i与特定的虚拟机VM_j中所含的虚拟化资源的匹配度；和分别是应用资源请求Req_i所需的CPU，Memory，Disk以及I/O的资源量；和分别是第j类虚拟机VM_j所设定的CPU，Memory，Disk以及I/O的资源量；ω_CPU、ω_Memory、ω_Disk和ω_I/O则是Req_i中对四种资源需求的不同比例；

步骤3：选出与应用资源请求Req_i匹配度最接近的虚拟机类型VM_j；即选择具有最小D(i,j)：Minimum(D(i,j))的虚拟机中的虚拟化资源来对Req_i进行服务；

步骤4：从所有具有Minimum(D(i,j))的那类虚拟机VM_j中，选出当前正在运行的某个实例，而该实例已经运行有其它的应用，即符合单虚拟机服务多请求模式；选择的标准为该实例既能满足Req_i应用资源需求，并且在运行Req_i后，该实例上运行的总资源负载最接近该类型虚拟机所设定的容量，最后将Req_i添加到该实例上运行。