[发明专利]云计算环境下虚拟机在线迁移方法

说明书

技术领域

本发明涉及云计算技术领域，尤其涉及一种云计算环境下虚拟机在线迁移方法。

背景技术

云计算是按需对用户提供服务，这一特性对信息技术产业产生了革命性的影响。云计算的发展促使具有成千上万个计算节点的数据中心的产生。虚拟化技术是云计算实现按需服务的基础，在虚拟化环境中，软件不是直接运行在硬件上，而是虚拟化硬件上，在这种环境下，硬件资源可以根据用户的需求进行分配。从数据中心的角度看，虚拟机化技术使得一台物理主机运行多台虚拟机成为可能，从而降低硬件的成本。

虚拟化技术的一个关键特性是在线迁移：一个正在运行的虚拟机从所在的物理主机迁移到另外一台物理主机。虚拟机在线迁移技术对云计算平台的有效管理具有重要的意义，主要的意义有三个方面。一是有利于负载均衡。当物理机负载过高时通过虚拟机迁移来降低该物理机的负载；二是有利于进行能耗管理。把资源利用率低的物理机上的虚拟机迁移到别的物理机，这样就可以关闭部分物理机，以达到节能的目标；三是数据中心的维护。当物理机出现问题时，把运行在该物理机上正在提供服务的虚拟机在线迁移到运行正常的物理机上。

现有的虚拟机在线迁移算法有两种，一种是感知虚拟机之间依赖关系的虚拟机在线迁移算法(application-aware)，是指在虚拟机在线迁移过程中，考虑虚拟机之间的依赖关系(即虚拟机之间有通信量)，该算法以降低整个数据中心的网络通信量为目标。另一种是网络感知的虚拟机在线迁移算法(network-aware)，是指对数据密集型的多层商业应用程序，物理机需要和数据中心中的数据节点频繁的数据访问，所以物理机和数据节点之间的带宽大小会影响应用程序访问数据节点中文件的时间。如果忽略物理机和数据节点之间的网络带宽，这就有可能导致一个虚拟机被迁移到一个距离存储目标数据的数据结点很远的物理机上。从而导致数据中心的性能下降。因此，在虚拟机在线迁移过程中，需要考虑物理机和数据节点之间的网络带宽。该算法以虚拟机迁移到的物理机访问数据节点中文件的时间最小为目标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有虚拟机迁移技术的不足，提供一种云计算环境下虚拟机在线迁移方法，综合考虑了迁移的目的物理主机的网络带宽，以及虚拟机之间的依赖关系，可有效降低数据中心的网络流量和降低访问数据节点中文件的时间。

本发明的云计算环境下虚拟机在线迁移方法，首先按照以下方法确定需迁移的虚拟机：计算各虚拟机的决定性资源份额，并选择决定性资源份额大于预设的决定性资源份额阈值虚拟机作为需迁移的虚拟机，所述虚拟机的决定性资源份额是指虚拟机需求的各种资源数量占其当前所在物理机所拥有的相应种类资源数量的份额的最大值；然后，对于需迁移的虚拟机，从剩余资源能够满足该虚拟机需求的物理机中选择使得迁移后对该虚拟机的总影响最小的物理机，将需迁移的虚拟机迁移至所选择的物理机；其中，虚拟机v_i迁移到物理机p_j对虚拟机v_i的总影响imp_all按照下式得到：

imp_all＝λ·imp_traffic+(1-λ)·imp_time，

式中，表示虚拟机v_i迁移到物理机p_j对虚拟机v_i的通信影响；表示虚拟机v_i迁移到物理机p_j对虚拟机v_i的访问文件时间的影响；dis_max表示系统中任意两物理机之间经过的交换机个数的最大值；tra_max表示系统中任意两虚拟机之间通信量的最大值；|V|表示系统中虚拟机的总数量；cost(p_j)表示虚拟机v_i在物理机p_j上的通信代价，其值为虚拟机v_i当前所在物理机与物理机p_j之间经过的交换机数目和虚拟机v_i与当前物理机p_j上各虚拟机之间通信量的总和的乘积；pvft_i,j表示虚拟机v_i放置在物理机p_j上的文件访问时间，其值为从物理机p_j访问虚拟机v_i所需各文件的访问时间的总和；λ是取值范围为(0,1)的权值。