[发明专利]一种基于云计算平台的集群资源分配方法

说明书

本发明提供了一种基于云计算平台的集群资源分配方法，包括以下步骤：S1，采集负载数据，并进行负载预测；S2，计算未来时段负载变动量及负载持续时间；S3，判断负载变动量及负载持续时间是否超过阀值，不超过返回步骤S2,超过则触发分配决策；S4,判断负载水平，负载水平高面向平衡负载的分配，负载水平低面向节能负载的分配；S5,计算分配规模，包括复制目的地决策和迁移目的地决策；本发明通过虚拟化集群资源的分配，规划虚拟机和物理机之间的映射，并根据系统运行状况进行调整，以将虚拟化的资源合理的分配给集群中的服务节点，优化系统性能和能耗，保证服务质量。

技术领域

本发明涉及网络负载调度领域，具体涉及一种基于云计算平台的集群资源分配方法。

背景技术

地理信息系统(GIS)与互联网的结合，拓展了的新领域和新途径，极大的促进了地理空间信息的应用推广，网络集群继承了计算机集群的特点，保证了服务和应用的稳定，极大的缓解了服务端压力，同时方便扩展,本发明基于服务器虚拟化的网络集群的应用模型和关键技术的实现方法提出了一种基于集群负载预测的资源动态分配技术，解决集群中虚拟资源的动态分配问题，实现符合应用特点的负载均衡算法。

数据中心出于保证服务质量的考量，往往会配置高性能服务器，有调查表明，相当数量的数据中心中节点使用率长期出于低位，甚至低于，从而形成了能源的浪费和资源的闲置。即使数据中心整体负载降低到一个较低水平时，物理机器的能耗也没有得到及时而有效的调整。虚拟化技术近年来呈快速发展趋势，已经被各行业的数据中心广泛应用。采用虚拟化技术，可以实现多台虚拟机共享一台物理机器的资源，使得物理机资源得到有效的使用而各个虚拟机又能够互相独立。虚拟化技术的这个固有特性，可以让数据中心在不影响服务质量的前提下来控制能源消耗，均衡负载，提高资源利用率。

目前虚拟机资源分配(包括内存和网络等)多采用静态的方式，即根据应用需要，事先对物理机资源进行划分，得到的虚拟机资源都是固定的。这就需要管理员事先对需求和资源进行预估，根据经验实施分配，过度分配和分配不足的问题不可避免。但在实际的应用中，系统对软硬件资源的需求是不断变化的，资源预留的多少都会造成资源的短缺或浪费。管理人员可以通过监控虚拟机，获取需求峰值，对虚拟机资源进行调整，是一个人工干预的过程，难免受到主观和客观因素的影响，往往不能达到理想的效果。主要表现两方面：

1、虚拟化管理软件一般都有设定虚拟机资源分配的最大和最小值的功能，使管理员能够在具体应用中，根据不同服务或用户的优先级对资源实现更合理的分配。虚拟机对较大的负载变动缺乏灵活的适应性。

2、另一项重要的资源分配技术是虚拟机迁移。通过迁移虚拟机镜像可以实现负载的整合，即将虚拟系统动态的部署到尽可能少的物理服务器上，腾空出来的的物理服务器就可以关闭或者调整为低耗能状态，从而降低数据中心整体能耗。

但它没有考虑系统运行过程中的资源使用的动态变化，无法通过在线方式进行决策，使它的应用范围受限，该技术的软件使用费用也相当惊人。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于云计算平台的集群资源分配方法，通过虚拟化集群资源的分配，规划虚拟机和物理机之间的映射，并根据系统运行状况进行调整，以将虚拟化的资源合理的分配给集群中的服务节点，优化系统性能和能耗，保证服务质量。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于云计算平台的集群资源分配方法，包括：

S1,采集负载数据，并进行负载预测；

S2，计算未来时段负载变动量及负载持续时间；

S3,判断负载变动量及负载持续时间是否超过阀值，不超过返回步骤S2,超过则触发分配决策；

S4,判断负载水平，负载水平高面向平衡负载的分配，负载水平低面向节能负载的分配；