[发明专利]一种虚拟数据中心的跨域映射方法

摘要

本发明公开了一种虚拟数据中心的跨域映射方法，将虚拟数据中心映射到底层的分布式的多个数据中心，并且最小化总的映射成本和节约能耗，为了适应VDC映射的灵活性，一个简单而常见的解决方案是从头开始重映射VDC，而动态的VDC映射是将新增加的虚拟资源映射到底层物理基础设施上，为新增加的虚拟节点或虚拟链路分配物理资源，同时将减少的虚拟资源从物理基础设施上删除，释放其占用的物理资源。

主权项

1.一种虚拟数据中心的跨域映射方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、使用虚拟数据中心的初始跨域算法对虚拟数据中心进行跨域映射：(1.1)、在虚拟数据中心中随机选择一个虚拟机进行跨域映射；(1.2)、在虚拟数据中心未映射的虚拟机中，选择和已映射虚拟机相连且通信带宽最大的虚拟机进行映射；(1.3)、重复步骤(1.2)，直到映射完所有的虚拟机；(1.4)、估算虚拟机映射成本Costaddn；其中，V₂‑V₁表示虚拟机的动态改变；表示服务器的集合；v表示一个虚拟机；表示一台服务器；req(v)表示虚拟机v的资源需求；表示当前虚拟机映射关系，v是否映射在服务器上；表示服务器的资源单位成本；(1.5)、估算原始虚拟数据中心内部虚拟链路的映射成本Costaddl；其中，δ是一个接近0的极小正常数；E₂‑E₁表示虚拟链路的动态改变；ε是用来控制负载均衡重要性的参数；表示一条物理链路；e表示一条虚拟链路；b(e)表示虚拟链路e的资源请求；表示物理链路的资源单位成本；表示物理链路的资源容量；M_E(e)表示虚拟链路e映射的物理路径；或0，1表示虚拟链路e映射在域内，0表示虚拟链路e不映射在域内；(1.6)、估算域间虚拟链路映射成本Costaddb；其中，或0，1表示虚拟链路e映射在域间，0表示虚拟链路e不映射在域间，cost_b表示单位带宽费用；(2)、对虚拟数据中心进行跨域映射时收到的用户新增请求进行整合；(2.1)、收到删减资源的请求；(2.1.1)、减少请求中指定虚拟机的资源，释放减少的那部分物理资源，改变该虚拟机的资源需求；(2.1.2)、减少指定虚拟机对应的虚拟链路的资源，释放减少的那部分物理带宽，改变该虚拟链路的带宽需求；(2.2)、收到删减组件的请求；(2.2.1)、删除请求中指定虚拟机，释放该虚拟机占用的物理主机上的物理资源，并从虚拟数据中心中删除该虚拟机；(2.2.2)、删除指定虚拟机对应的虚拟链路，释放该虚拟链路占用的物理路径上的带宽，从虚拟数据中心中删除该虚拟链路；(2.3)、收到增加节点资源的请求；(2.3.1)、将需要增加资源的虚拟机放入队列中，将队列中的虚拟机按照增加资源量降序排列；(2.3.2)、如果需要增加资源的虚拟机所映射的服务器有足够的剩余资源容量，则直接增加虚拟机资源；否则，通过将服务器上的虚拟机迁移到其他服务器上，来完成增加虚拟机资源的请求；(2.4)、收到增加链路资源的请求；对于需要增加带宽资源的虚拟链路，如果在物理链路带宽资源充足的情况下，直接增加虚拟链路的带宽；如果物理链路的资源不充足，则使用最短k路径算法将虚拟链路拆分映射到多条底层路径上；(2.5)、收到增加虚拟机的请求；(2.5.1)、将需要增加的新的虚拟机放入队列中，将队列中的虚拟机按照和已映射虚拟机间带宽量降序排列；(2.5.2)、根据降序排列顺序，映射新增加的虚拟机；(2.6)、收到分组调整的请求；(2.6.1)、删除需要删除的域内链路，并对需要迁移的分组中的节点进行域间迁移和重映射；(2.6.2)、减少域内链路的带宽，并对需要迁移的分组中的节点进行域间迁移和重映射；(2.6.3)、增加域内链路的带宽，并对需要迁移的分组中的节点进行域间迁移和重映射；(2.6.4)、估算虚拟机重映射成本；其中，reqt(v)表示t时刻虚拟机v的资源需求，reqt‑1(v)表示t‑1时刻虚拟机v的资源需求；(2.6.5)、估算数据中心内部虚拟链路重映射成本；其中，bt(e)表示t时刻虚拟链路e的资源请求，bt‑1(e)表示t‑1时刻虚拟链路e的资源请求，E表示虚拟链路的集合；(2.6.6)、估算域间虚拟链路重映射成本；(2.7)、收到对虚拟数据中心进行整合的请求；(2.7.1)、遍历各个机架上的所有服务器，将所有的服务器的使用率按照从小到大排序，依次将使用率最小且低于下限的服务器上的虚拟机迁移到使用率最大且没有超过上限的服务器上，直到将使用率低于下限的服务器都关闭，或者无法继续关闭服务器；(2.7.2)、判断各个服务器之间是否存在多条虚拟链路，如果不存在，则不进行整合；如果存在，判断是否可以通过交换两个服务器上的虚拟机减少这两个服务器之间的通信带宽，如果可以，则进行整合，否则不进行整合。