[发明专利]一种面向IaaS云平台的资源调度效率优化方法及系统

说明书

本发明公开一种面向IaaS云平台的资源调度效率优化方法：对虚拟机热迁移预拷贝技术进行分析，构建热迁移性能分析模型；使用基准测试程序在计算集群中针对热迁移优化方法开展实验，获取优化方法适用的资源阈值范围；获取待迁移虚拟机的关键参数，使用热迁移性能分析模型对迁移性能进行预测；根据预测结果为待迁移虚拟机选择恰当的热迁移技术；获取宿主机计算资源使用状态，选择恰当的热迁移优化方法。本发明还公开一种面向IaaS云平台的资源调度效率优化系统。本发明从虚拟机热迁移技术及其优化方法两个角度出发，针对不同的迁移场景对热迁移性能进行有效分析预估，并作出迁移技术方案决策，可以有效提高IaaS云平台中资源调度的效率。

技术领域

本技术涉及到云平台资源调度技术，具体设计到面向IaaS云平台的资源调度效率优化技术。

背景技术

云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，云计算提供商可以将共享的软硬件资源按需求提供给计算机各种终端和移动设备等。云计算通常包括三种常见服务模型基础设施即服务(IaaS)，平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)。本技术的应用对象是一般的IaaS云平台，在IaaS服务模式下，计算资源的分配是以虚拟机的形式提供给用户，即IaaS云平台中的资源调度实际上是对虚拟机进行动态的迁移。

对于IaaS云平台中虚拟机的迁移，主要有离线迁移和热迁移技术，离线迁移是指在迁移之前将虚拟机暂停，拷贝系统状态到目的主机，最后在目的主机重建虚拟机状态，恢复虚拟机执行。该迁移方式简单易行，但缺点是从用户角度看，有明确的一段服务不可用的时间。目前使用比较广泛的是热迁移技术，即在保证虚拟机上服务正常运行的同时，虚拟机在不同的物理机上进行迁移。目前主流的迁移工具都要求IaaS云平台中物理机之间有集中式共享外村设备，如SAN、NAS等，因而在迁移时只需考虑虚拟机内存状态的迁移。目前常用的内存迁移技术有预拷贝技术和后拷贝技术。

预拷贝技术是一个迭代拷贝过程，每次迭代中需要拷贝上轮迭代中产生的脏页，拷贝过程中，虚拟机仍在源主机上运行；比较适用于内存读密集型虚拟机的迁移，对于内存写密集型虚拟机，可能会出现剩余脏页数目收敛过慢，导致迁移时间过长甚至失败的情况。后拷贝技术与预拷贝技术互补，其首先将处理器状态拷贝到目的主机，然后立刻在目的主机上运行虚拟机，而后根据需求通过网络将内存页从源主机上拉取过来，因此比较适合内存写密集型虚拟机的拷贝，但后拷贝技术的缺点是失败不可恢复。针对预拷贝技术的优化方法有：1)Page-skip技术，该技术是通过对内存页脏页频率的统计减少冗余的内存页拷贝；2)Delta Compression技术,该技术是通过拷贝内存脏页的增量部分的压缩形式来提高脏页拷贝吞吐率；3)Data Compression技术，该技术主要是通过常用的内存压缩技术来减少需要拷贝的数据量。针对后拷贝技术的优化方法主要是Active Pushing技术，即在源主机端主动的向目的主机拷贝内存页，从而有效减少目的主机端虚拟机的缺页率。然而以上方法均没有明确指出其适用的迁移场景，缺少对额外资源开销的分析，从而不能在实际使用过程中发挥真正的性能收益。

发明内容

针对上述技术问题，本发明目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种面向IaaS云平台的资源调度效率优化方法，本发明通过构建虚拟机热迁移性能分析模型，对IaaS云平台中虚拟机迁移场景里的重要影响因素进行充分考虑，决策出恰当的迁移技术方案，从而可以有效提高IaaS云平台中资源调度的效率。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：本发明提出的面向IaaS云平台的资源调度效率优化方法，具体包括以下步骤：

步骤一：分析热迁移预拷贝技术，构建热迁移性能分析模型；

步骤二：针对热迁移技术优化方法，使用基准测试程序开展实验，获取各个优化方法适用的计算资源使用率阈值范围；

步骤三：获取待迁移虚拟机的关键参数，使用热迁移性能分析模型对其迁移性能进行预测；

步骤四：根据热迁移性能分析模型预测结果，决策出迁移技术的选择；