[发明专利]云环境下基于动态预测模型的虚拟机部署方法及系统

权利要求书

1.一种云环境下基于动态预测模型的虚拟机部署方法，其特征在于，系统包括控制节点、N个待部署的虚拟机VM₁,VM₂,...,VM_i,...,VM_N以及M个物理节点PM₁,PM₂,...,PM_j,...,PM_M；所述控制节点中设置有请求列表模块、监视模块、调度模块、预测模块和放置模块；

所述虚拟机部署方法包括以下步骤：

(1)配置参数，包括配置各个虚拟机的默认初始内存配额；

(2)请求列表模块将待部署的虚拟机VM₁,VM₂...VM_i...VM_N按照虚拟机的默认初始内存配额大小进行降序排列；

(3)调度模块先判断待部署的虚拟机列表的长度VMList.Size()，若VMList.Size()>0，则从VMList中选择第一个虚拟机，然后调用预测模块为该虚拟机寻找合适的物理节点；否则，结束部署；

(4)预测模块根据监视模块中物理节点PM_j上已经部署的虚拟机的历史内存消耗实际值，动态计算物理节点PM_j上所有虚拟机在第t个时刻的内存消耗预测值总和；根据内存消耗预测值总和选出合适的物理节点，然后调用放置模块，将该虚拟机部署到一个合适的物理节点上；

(5)部署完一个虚拟机后，令VMList.Size()＝VMList.Size()-1；跳转至步骤(3)；

所述步骤(4)中的动态计算物理节点PM_j上所有虚拟机在第t个时刻内存消耗预测值总和的步骤为：首先获得物理节点PM_j上已经部署的虚拟机列表vmListTemp，然后分别获得每个虚拟机的历史内存消耗实际值，再基于p阶的AR时间序列模型计算每个虚拟机在第t个时刻的内存消耗预测值；最后得到物理节点PM_j上所有虚拟机在第t个时刻的内存消耗预测值总和；

p阶的AR时间序列模型为：

其中f(t，t+1)表示在第t个时刻计算得到的虚拟机在第t+1个时刻的内存消耗预测值，U_(t)为虚拟机在第t个时刻内存消耗实际值，U(t-1)为虚拟机在第t-1个时刻的内存消耗实际值，U(t-p)为虚拟机在第t-p个时刻的内存消耗实际值，为p阶的AR时间序列模型的回归系数，a_t为残差因子。

2.根据权利要求1所述的云环境下基于动态预测模型的虚拟机部署方法，其特征在于，使用最小二乘法来估计p阶的AR时间序列模型的系数包括即求解以下函数：

其中，函数表示求解使得函数值最小的值；U(p+t)为虚拟机在第p+t个时刻内存消耗实际值；

表示在第p+t-1个时刻计算得到的虚拟机在第p+t个时刻的内存消耗预测值，H为采集的虚拟机内存消耗实际值个数。

3.根据权利要求1所述的云环境下基于动态预测模型的虚拟机部署方法，其特征在于，令p＝2，即基于2阶的AR时间序列模型预测每个虚拟机在时刻t的内存消耗值；2阶的AR时间序列模型为：

使用LeastSquares方法来估计2阶的AR时间序列模型的系数和即求解以下函数：

其中，函数表示求解使得函数值最小的值。