[发明专利]一种基于弗雷歇距离的云计算虚拟机迁移方法

说明书

一种基于弗雷歇距离的云计算虚拟机迁移方法，先将云数据中心的超载物理机筛选出来，采用最少虚拟机迁移算法选择待迁移的虚拟机并预测其未来t个时间内的资源使用情况，然后计算未超载主机的剩余资源并预测其未来t个时间内的资源剩余情况。接着使用弗雷歇距离计算待迁移虚拟机的资源使用曲线和为超载物理机的资源剩余曲线的相似度，选择相似度取值最大的一组虚拟机和物理机完成迁移。本发明分析了一台物理机上虚拟机资源请求在时间上的分布，并且预测了虚拟机未来一段时间的资源使用情况以及物理机未来一段时间的资源剩余情况，可以保证迁移后的物理机在未来的一段时间内负载均衡，减少了单位时间内虚拟机的迁移次数，降低了云数据中心的能耗。

技术领域

本发明属于云计算和虚拟化领域，具体涉及一种基于弗雷歇距离的云计算虚拟机迁移方法。

背景技术

云计算技术是20世纪80年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之后的又一种巨变。它是由分布式计算、并行计算、网络存储等传统计算机和网络技术发展融合的产物。云计算采用按需提供服务、按使用量付费的模式，这种模式下用户可以充分享受云计算带来的时间和空间上的灵活性，时间上的灵活性主要体现在云计算可以随时为有需要的用户提供服务；空间上的灵活性主要体现在根据用户的需要来提供资源量。

虚拟化技术是云计算的关键技术之一。云数据中心的物理机都是在安装时就已经完成了资源的配置，后期不可能根据用户的需求去调整一台主机的资源配置，为了能够按需为用户提供服务，虚拟化技术应运而生。云数据中心为每台物理机都配置了丰富的资源，然后利用硬件的虚拟化技术将一台物理机上的资源根据用户的需求进行虚拟切分形成虚拟机，用户使用虚拟机时只使用该虚拟机对应的那部分资源。一台物理机可以虚拟成多个虚拟机，提供给多个用户使用，极大地降低了云数据中心的硬件成本。

虚拟化技术的另一重要特性就是虚拟机在线迁移，运用该特性可以将一台正在运行中的虚拟机从当前的物理机上迁移到另一物理机上。虚拟机在线迁移有三大重要意义，第一是减少物理机宕机带来的影响，当物理机需要进行维修或者停机维护时，可以利用虚拟机的在线迁移技术来避免物理机关机带来的虚拟机宕机；第二是实现物理机的负载均衡，对超载物理机上的部分虚拟机进行迁移，以保证物理机在负载正常的状态下运行；第三是实现云数据中心的资源整合，将低负载的物理机上的虚拟机全部迁出，关闭低负载主机，节约云数据中心的能耗。

在云数据中心，经常发生物理机超载的情况，但是物理机超载的情况并不是一个持续性的过程，大部分的超载是间断性的，是由于特定时间段物理机上多台虚拟机集中请求服务引起的，目前大部分的迁移策略并未考虑到虚拟机的这种集中请求服务的情况。已有的虚拟机迁移策略只是在物理机发生超载时对物理机进行迁移，但是虚拟机的资源使用情况会随时间进行变化，这就可能导致迁移后不久新的物理机又发生了超载情况。这就会增加云数据中心的迁移次数和迁移成本。

发明内容

本发明提出了一种基于弗雷歇距离的云计算虚拟机迁移方法，通过弗雷歇距离衡量曲线的相似程度，选择最优的虚拟机迁移方案。该策略的主体思路是：先将云数据中心的超载物理机筛选出来，采用最少虚拟机迁移算法选择待迁移的虚拟机并预测其未来t个时间内的资源使用情况，然后计算未超载主机的剩余资源并预测其未来t个时间内的资源剩余情况。接着使用弗雷歇距离计算待迁移虚拟机的资源使用曲线和为超载物理机的资源剩余曲线的相似度，选择相似度取值最大的一组虚拟机和物理机完成迁移。

一种基于弗雷歇距离的云计算虚拟机迁移方法，包括如下步骤：

步骤1，获得物理机列表，和物理机上的虚拟机列表，得出物理机上的资源在不同时间点上的资源利用率表，并得出虚拟机上资源在不同时间点上的资源利用率表；

步骤2，遍历物理机列表，计算得出各个物理机的资源利用率，若该物理机的资源利用率高于物理机资源利用率的上阈值，将该物理机作为超载物理机放入源物理机列表；