[发明专利]虚拟化环境中动态磁盘带宽分配方法

摘要

本发明公开了一种虚拟化环境中动态磁盘带宽分配方法。目前XEN中的磁盘资源管理方法是一种完全公平的带宽分配方法，考虑各个虚拟机的应用程序类型以及实际的带宽需求，并不能充分利用有限的磁盘带宽资源；同时，在特权虚拟机中，各个虚拟机对应于一个后端IO进程，这样造成虚拟机的带宽后受到特权虚拟机中其他进程的影响。本发明能够充分利用磁盘的物理带宽，能够按照各个虚拟机的实际带宽需求为其分配相应的带宽。同时在虚拟机的带宽需求发生变化时，通过动态的令牌分配方法也可以动态地调整其所分配的带宽，从而实现了真正的磁盘带宽的动态按需分配，更好地为虚拟机提供磁盘带宽服务保证。

主权项

一种虚拟化环境中动态磁盘带宽分配方法，包括下述步骤：(1)初始化时，在后端驱动处为每个虚拟机的IO设备环分配一个令牌桶，并根据各个虚拟机的服务优先级别和权重分配相应的令牌数，同时为所有的虚拟机配备一个公用令牌桶，其初始令牌数为零，设t为最近一次分配令牌的时间，记录初始化分配时间t的值；(2)各个虚拟机的前端驱动接收来自客户虚拟机上层应用程序的磁盘IO读写请求；(3)前端驱动将IO请求放置在各个虚拟机的IO设备环中，并通知后端驱动；(4)当各个客户虚拟机通过后端代理进程从其IO设备环上读取IO请求并向后端驱动递交IO请求时，判断该虚拟机对应的令牌桶是否为空，若为空，则转至步骤(5)；否则根据IO请求的大小计算该IO请求所消耗的令牌数，然后从该虚拟机的令牌桶中减去相应的令牌数，并将IO请求递交给后端驱动处理，转至步骤(7)；(5)判断公用令牌桶是否为空，若为空，则转至步骤(6)，否则，根据IO请求的大小计算其消耗的令牌数，从公用令牌桶减去相应的令牌数，并将IO请求递交给后端驱动处理，转至步骤(7)；(6)阻塞其IO请求，转至步骤(9)；(7)后端驱动将IO请求递交给本地驱动，本地磁盘驱动访问真实的磁盘设备，IO请求得到服务；(8)后端驱动通知前端驱动IO请求服务完成，前端驱动向客户虚拟机报告IO操作完成；(9)取当前时间t’，若t’ t＞Δt时间，则将各个令牌桶中剩余的令牌添加到共用令牌桶中，同时重新分配令牌，根据各个令牌桶中剩余的令牌数，相应地减少其本次所分配的令牌数，更新t＝t’，转至步骤(10)；其中，Δt为两次相邻的令牌分配之间的时间间隔，一般情况下选取的范围为30s 60s；(10)判断是否退出系统，若是，则转至步骤(11)，否则转至步骤(4)，继续服务虚拟机的IO请求；(11)流程结束。