[发明专利]一种基于云计算的内存管理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机领域，具体涉及种基于云计算的内存管理方法及装置。

背景技术

云计算的兴起正在逐渐地改变整个计算机产业界和学术界，这种把计算机作为一种效能(utility)工具、把软件作为一种服务来使用计算机的方式为计算机软件和硬件设计都带来了巨大的挑战。在软件的构建和分发方式上，SOA(面向服务的软件结构)和SaaS(软件即服务)正越来越多地成为云计算模式下的软件构建和分发的核心方式。而对于支撑服务运行的底层计算基础设施，挑战主要集中在两个方面：系统软件和硬件。其中，自适应性资源配置是系统软件面临的最大挑战，如何分配资源又是这个挑战的最核心问题。根据峰值负载来静态分配资源，会带来资源的严重浪费。据统计，在当前的数据中心中，CPU资源的利用率平均在5％～20％之间，而内存资源的利用率也不超过60％。很明显，当前的资源分配模式具有很高的资源浪费度，增加了用户的总体拥有成本(TCO)。而以平均负载为基准来静态分配资源则会使得在峰值负载的情况下服务质量下降，并最终影响云用户的潜在利润。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何优化云计算中内存资源的利用。

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于云计算的内存管理方法，应用于云计算平台中，包括：

采用逻辑扩展地址空间扩展本地的物理地址空间；

采用全局扩展地址空间记录被本地使用的远程空闲内存；

根据预定规则进行所述全局扩展地址空间与所述逻辑扩展地址空间之间的双向映射。

可选地，所述全局扩展地址空间包括远程空闲内存所在的远程服务器标识及远程空闲内存在该远程服务器中的地址段。

可选地，根据预定规则进行全局扩展地址空间与逻辑扩展地址空间之间的双向映射时，是将多个远程服务器的远程空闲内存映射到一个逻辑扩展地址空间。

可选地，所述的方法还包括：

当远程空闲内存退出时，将该远程空闲内存中的数据逐页复制到另外的远程服务器提供的远程空闲内存中，将该另外的远程服务器提供的远程空闲内存加入所述全局扩展地址空间中，并映射到所退出的远程空闲内存原先所映射的同一段逻辑扩展地址空间上。

可选地，所述的方法还包括：

对所述远程空闲内存进行读写的命令通过Xen和Domain0之间的共享缓冲区由Xen发出，由Domain0中的Sw ap守护进程进行处理。

一种基于云计算的内存管理装置，应用于云计算平台中，包括：

虚拟机监控器，用于采用逻辑扩展地址空间扩展本地的物理地址空间；

控制台，用于采用全局扩展地址空间记录被本地使用的远程空闲内存；

地址映射模块，用于根据预定规则进行所述全局扩展地址空间与所述逻辑扩展地址空间之间的双向映射。

可选地，所述全局扩展地址空间包括远程空闲内存所在的远程服务器标识及远程空闲内存在该远程服务器中的地址段。

可选地，所述地址映射模块根据预定规则进行全局扩展地址空间与逻辑扩展地址空间之间的双向映射时，是将多个远程服务器的远程空闲内存映射到一个逻辑扩展地址空间。

可选地，所述地址映射模块还用于当远程空闲内存退出时，将该远程空闲内存中的数据逐页复制到另外的远程服务器提供的远程空闲内存中，将该另外的远程服务器提供的远程空闲内存加入所述全局扩展地址空间中，并映射到所退出的远程空闲内存原先所映射的同一段逻辑扩展地址空间上。

本发明针对虚拟化云计算平台下的内存优化需要，构建了一种利用虚拟化技术来无缝聚合闲置内存资源的机制；在虚拟化云计算基础设施之上，引入了一种基于逻辑扩展地址空间和全局扩展地址空间的双层地址空间映射机制；利用该机制，重构了虚拟化云平台下内存层次结构，构建了基于冗余备份机制的高可靠性的扩展内存区来优化内存利用；通过扩展虚拟机监控器,实现了一种对虚拟机透明的闲置(及利用率不高的)页面回收机制，该机制对于不适合修改操作系统代码而进行空闲内存回收的情形具有特别的意义。本发明通过跨越物理平台的寻址技术,实现对于远程空闲内存资源的访问，可以将低利用率的内存调配给内存利用率高的虚拟机使用，从而优化了整个内存资源的利用。

附图说明

图1为使用了实施例一的方法的系统示意图；

图2为映射示意图；

图3是内存服务器页状态转换图；

图4是扩展的Xen系统示意图；

图5是实施例二的装置的示意图。

具体实施方式