[发明专利]一种分布式云系统-云簇架构下的服务容器资源的分配方法与系统

说明书

本发明涉及云计算技术领域，具体为分布式云系统‑云簇架构下的服务容器的资源分配方法及系统。分配方法包括步骤：本地微云系统根据终端用户提交的任务请求，估算完成任务需要构建的容器数量及相关的资源需求量，基于其本身运行的任务管理算法，决定终端用户的业务请求能否由本地微云系统服务。若本地微云系统有足够资源直接执行任务，则依据计算服务成本最低的策略创建虚拟机，并在新创建的虚拟机上创建容器提供服务；若无法服务，则基于双染色体遗传算法计算生成服务成本最低的跨微云容器资源分配方案，将部分或者全部任务转载到其它相邻微云系统上执行。本发明通过物理资源的跨微云调度，解决单个微云在业务高峰期资源不足的问题。

技术领域

本发明涉及云计算技术，具体涉及分布式云系统-云簇云系统架构下的服务容器资源的分配方法与系统。

背景技术

随着云计算技术的发展，企业通常根据自身的使用需求构建私有云。企业为确保私有云在业务高峰期能正常运行，需要按照预期业务高峰期的云资源使用情况来配置私有云数据中心的规模。然而这样的配置方式存在以下问题：

(1)企业由于难以确定业务对云资源的需求信息，很难通过其历史业务高峰期的信息准确预估未来业务高峰期对云资源的需求量。企业若按低冗余配置私有云数据中心，则可能无法满足自身业务高峰期时的资源需求；若按高冗余配置私有云数据中心，则存在资源闲置的问题。另外，随着企业自身业务的发展，其对云数据中心的资源需求量也会发生变化。企业为了满足业务的发展，需要对私有云进行扩容。扩容涉及到设备的采购和安装调测等过程，需要长达数天或者数周的时间，难以即时满足企业的业务需求。

(2)私有云数据中心在非高峰期会存在大量的资源闲置，造成资源的浪费。

而随着微服务和无服务器应用程序的兴起，企业通过使用容器可以在云上更便捷地打包、部署、迁移Web应用程序。然而，容器技术虽然更轻量级，部署运行更快速，但存在以下缺点：容器共享同一个操作系统造成一个容器中的应用程序漏洞会破坏与其它容器共享的操作系统；容器限制于在特定的操作系统环境下运行。

因此容器技术和虚拟机将会在较长时间内作为互补，以支持容器获得更好的隔离和更方便的部署。目前这种典型工作方案是由云用户在云数据中心部署虚拟机、在虚拟机上运行满足其特定设置的数据隔离规则和要求的容器以执行任务。

现有的容器云资源分配方法往往只考虑将容器分配给微云系统的过程，没有详细设定容器绑定到具体虚拟机和虚拟机绑定到具体微云系统这两个过程之间的交互，导致实现最佳的容器分配方案时无法同时实现最佳的虚拟机分配方案。容器绑定到具体虚拟机和虚拟机绑定到具体微云系统这两个不同级别的云资源分配问题都是装箱问题。装箱问题属于NP完全问题。

在分布式云系统-云簇云系统架构下，单个微云系统在特定的时间段资源无法满足本地任务的资源需求时，可以向云簇系统下的邻居微云系统请求分配资源，满足用户的业务需求。因此，需要一套支持在分布式云系统-云簇云系统架构下的服务容器的资源的分配方法，使得：

(1)处于业务高峰期的微云系统可请求邻居微云系统分配资源来解决即时资源不足的问题；处于低负荷的微云系统可以出借资源，避免大量资源的闲置浪费。

(2)形成服务成本最低的跨微云容器资源实时分配方案。

发明内容

为了解决分布式云系统-云簇云系统架构下，以容器为单位提供云计算服务的微云系统在业务高峰期出现资源紧缺和在业务非高峰期出现大量资源闲置的问题，本发明提出分布式云系统-云簇架构下的服务容器资源的分配方法与系统。

本发明的分配方法通过如下技术方案来实现：分布式云系统-云簇架构下的服务容器资源的分配方法，包括以下步骤：

S1、本地微云系统收集其自身的资源情况、资源实际使用情况；云簇管理中心收集所有微云资源情况、实际资源使用情况；本地微云系统从云簇管理中心获取其相邻微云系统集的信息；