[发明专利]基于结构限制的虚拟计算环境中管理虚拟机的方法

说明书

至少部分地基于与存储结构相关的限制来管理虚拟计算环境中的虚拟机的方法、设备和程序产品，虚拟机可以通过该存储结构访问这样的环境中的一个或多个存储系统。例如，可以结合将虚拟机布置在虚拟计算环境中的主机上，使用存储结构限制。作为另一个例子，可以结合将虚拟机部署到虚拟计算环境中，使用存储结构限制，以减少引导错误的可能性。作为又一个示例，可以结合跨虚拟计算环境中的多个结构的负载均衡，使用存储结构限制。

技术领域

本发明一般地涉及计算机和计算机软件，并且具体涉及逻辑分区和虚拟化的计算环境。

背景技术

计算技术已经以惊人的速度发展，随后的每一代计算系统的性能，功能和存储容量都在增加，这通常以降低的成本进行。另外，通常采用计算和其他硬件资源的工作负载分配来最大化硬件资源(例如处理器，存储器，网络，存储设备等)的利用率，并由此降低支持期望的工作负载容量所需的总体成本。由于支持给定工作负载所需的硬件资源量减少，因此优化工作负载分配也会对电力成本和环境问题产生积极影响。

许多计算机系统采用虚拟化，也称为逻辑分区，其使计算机能够被用来一次运行几个操作环境或操作系统。在典型的实施例中，单个物理计算机或数据处理系统可以在对应的多个虚拟机(virtual machine，VM)(也称为逻辑分区(VM))中运行多个操作系统。每个操作系统驻留在自己的虚拟机中，每台虚拟机分配来自计算机的一部分物理处理器、一个整个物理处理器或多个物理处理器。另外，计算机的一部分内存可以分配给每个虚拟机。通常被称为管理程序或虚拟机监视器(virtual machine monitor，VMM)的底层分区管理器管理和控制虚拟机。管理程序通常是系统固件的一部分，并管理对操作系统和虚拟机的分配。这样，一台物理计算机可以运行一个或多个虚拟机，并因此虚拟化应用程序、操作系统和被配置为在那些虚拟机中操作的其他程序代码所使用的底层硬件资源。

虚拟化越来越多地用于数据中心和云计算应用中，其可以通过弹性计算提供成本效率，由此基于工作负载变化来提供和解除供应硬件资源。在这样的应用程序中，单个工作负载可能随时间而改变，并且因此可以采用虚拟化来有效地将硬件资源复用到多个工作负载上，以提供总体更大的资源利用。为了平衡成本，可以假定并非所有工作负载将同时以最大资源需求运行，因此可以为给定的一组工作流分配比工作负载的所有最大资源需求总和更少的硬件资源，导致硬件资源过量使用。作为一个例子，假设某些虚拟机将仅在其他虚拟机关闭或停用时的非高峰时段运行,云提供商可以在特定主机上的多个虚拟机之间分配更多的虚拟处理器(CPU)。

一些数据中心和云计算应用还可以支持可以使虚拟机能够访问虚拟网络和/或存储设备的其他类型的硬件资源(诸如存储设备和网络)的虚拟化，并且具有支持这种虚拟实体以对虚拟机有效隐藏的方式进行管理的底层硬件。将这种硬件资源分配给虚拟机也可能影响性能和效率，因为过载网络和/或存储设备可能导致响应时间缓慢，并且在某些情况下，虚拟机无法连接到底层硬件资源。

发明内容

根据各种优选实施例，本发明提供了一种至少部分地基于与存储结构相关的限制来管理虚拟计算环境中的虚拟机的方法、设备和程序产品，虚拟机可以通过该存储结构访问这样的环境中的一个或多个存储系统。可以，例如，结合将虚拟机放置在虚拟计算环境中的主机上，来使用这里称为结构限制的存储结构限制。作为另一个示例，可以结合将虚拟机部署到虚拟计算环境中来使用结构限制，以减少引导错误的可能性。作为又一个示例，可以结合虚拟化计算环境中的多个结构上的负载均衡来使用结构限制。

根据第一方面，提供了一种在包括将多个主机耦合到一个或多个存储系统的一个或多个结构的类型的计算环境中管理虚拟化的方法，所述方法包括：确定针对所述一个或多个结构中的第一结构的有限结构资源的结构限制；确定针对所述第一结构的所述有限结构资源的分配；以及至少部分地基于所确定的结构限制和所确定的针对所述第一结构的所述有限结构资源的分配，使用至少一个处理器控制所述多个主机中的第一主机上的虚拟机的布置。