[发明专利]一种虚拟化计算方法

权利要求书

1.一种虚拟化计算方法，其特征在于，所述方法包含：

步骤S1：提交虚拟化计算任务前进行任务本地化执行评估；具体的：接收虚拟机化计算任务，确定虚拟化计算任务的所需要的存储空间和计算时间；所述确定虚拟化计算任务的所需要的计算时间，具体为：遍历虚拟化计算任务执行程序实体，确定虚拟化计算任务执行程序实体中运算类型及其运算次数、虚拟化计算任务执行程序实体中外部调用的类型及其次数；确定运算类型对应的计算时间乘以相应的次数的加和、外部调用相应类型的平均执行时间乘以相应的次数的加和，将两个加和相加得到的时间值作为所述计算时间；所述计算时间为本地执行所需要的计算时间；如果所述存储空间小于本地可用存储空间，则确定虚拟化计算任务的所需要的计算时间，如果所述计算时间小于允许时间，对所述虚拟化计算任务进行本地化执行；否则，进入步骤S2；

步骤S2：确定虚拟化计算任务的资源需求和瓶颈资源，所述瓶颈资源具体为将存储空间、标准化计算时间和通信开销中偏离平均值的距离较大的一者对应的资源作为瓶颈资源；具体为：基于虚拟化计算任务执行所需要的存储空间、标准化计算时间和通信开销，确定虚拟化计算任务在执行过程中的瓶颈资源和资源需求情况；通过双层人工智能模型来确定资源占用瓶颈和资源需求；具体的：第一层包括三个底层模型，第一、第二、第三模型；三个底层模型分别用于输入虚拟化计算任务的存储、计算和通信属性信息；三个底层模型的输出分别用于表征虚拟化计算任务的存储、计算和通信特征；第二层包括一个顶层模型；所述顶层模型的输入为所述三个底层模型的输出，输出为三元向量，三元向量中元素的较大值对应瓶颈资源，将所述三元向量作为资源需求向量；所述三元向量中的三元分别用于表征虚拟化计算任务对存储、计算和通信资源的需求和存储、计算和通信资源的平均需求之间的距离；在采用双层人工智能模型来确定资源占用瓶颈和资源需求时，周期性的计算虚拟化计算任务需求的平均值，并基于计算虚拟化计算任务需求的平均值进行权值的调整；

步骤S3：基于资源需求和瓶颈资源确定计算节点集合用于进行虚拟计算任务的执行；具体的：基于瓶颈资源确定候选计算节点，基于资源需求从候选计算节点集合中选择一个计算节点作为中心计算节点；基于所述中心计算节点进行虚拟计算任务的执行；所述基于瓶颈资源确定候选计算节点，具体为：选择瓶颈资源最丰富的前n个计算节点作为候选计算节点；其中：n＝1；所述基于资源需求从候选计算节点集合中选择一个计算节点作为中心计算节点，具体为：计算可用资源向量，计算所述资源需求向量和候选计算节点的可用资源向量之间的匹配度，选择匹配度最高的计算节点作为中心计算节点；所述计算可用资源向量，具体为：将可用存储资源、可用计算资源、可用通信资源距离各自对应的平均值之间的偏离值分别再除以各自对应的平均值后得到的值作为各自偏离平均值的距离；可用存储资源、可用计算资源、可用通信资源偏离平均值的距离为三元向量AD，AD＝A_MeM，A_CPT，A_COM，其中，三元向量中的三元(A_MeM，A_CPT，A_COM)分别对应可用存储资源、可用计算资源、可用通信资源偏离平均值的距离；其中，平均值为根据虚拟计算任务对可用存储资源、可用计算资源、可用通信资源的需求情况的历史信息得到；对三元向量AD中的值进行标准化，去除候选计算节点本身的本地特性；

步骤S4：在虚拟化计算任务的执行过程中，进行以中心计算节点为中心的资源调整；具体的：基于实时资源使用情况确定计算节点集合用于进行虚拟计算任务的执行，在基于中心计算节点进行虚拟计算任务的执行后，需要将虚拟计算任务提交到具体的中心计算节点上，并以所述中心计算节点为主，以所述中心计算节点相邻的节点为辅助，执行所述虚拟化计算任务；所述基于实时资源使用情况确定计算节点集合用于进行虚拟计算任务的执行，具体为：实时的检测中心计算节点的资源使用情况，当一种类型资源受限时，基于所述中心计算节点的连通图确定连通路径，将所述连通路径中的计算节点放入计算节点集合用于进行虚拟计算任务的辅助执行；其中：所述连通图是以所述中心计算节点为中心的加权连通图，连通图中以和所述中心计算节点通信连接的计算节点为节点，直接连接的两个节点之间的连线构成连通图的边，所述边的权重为两个计算节点之间的通信开销，通信开销越大，权重越大；所述基于所述中心计算节点的连通图确定连通路径，具体为：在连通图中，选择从中心计算节点出发权重和小于预设值的路径中受限类型的资源最丰富的路径作为所选定的连通路径；所述预设值为默认值或者根据短缺情况来设置。