[发明专利]一种适用于虚拟资源的实时调度和在线迁移管控方法有效

专利信息
申请号: 201910672015.5 申请日: 2019-07-24
公开(公告)号: CN110389838B 公开(公告)日: 2021-06-25
发明(设计)人: 王程;曹宇诗;张志丽;王卫东 申请(专利权)人: 北京邮电大学;中国电子科技集团公司第五十四研究所
主分类号: G06F9/50 分类号: G06F9/50;G06F9/455
代理公司: 北京永创新实专利事务所 11121 代理人: 冀学军
地址: 100876 *** 国省代码: 北京;11
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摘要: 发明公开了一种适用于虚拟资源的实时调度和在线迁移管控方法,涉及通信领域。首先在每个服务器上分别创建N台虚拟机,每台虚拟机自定义分配CPU、内存和磁盘的大小,所有虚拟机构成虚拟资源池。然后定时采集各个计算节点的CPU、内存和磁盘利用率信息,对当前计算节点收集的数据做预测;分别判断Host_i_CPUutil、Host_i_Memutil以及Host_i_Diskutil是否分别对应的超过设定的CPU、内存以及磁盘利用率的上限阈值,如果至少有一项指标超过了上限阈值,选择出虚拟机作迁移进行调度和迁移;当三项指标都不超过上限阈值,则判断如果至少有一项指标低于下限阈值,则关闭该节点;当三项指标数据均在设定的上下限阈值内,不作处理。本发明物理服务器资源利用率高,便于管理,节省人力。
搜索关键词: 一种 适用于 虚拟 资源 实时 调度 在线 迁移 方法
【主权项】:
1.一种适用于虚拟资源的实时调度和在线迁移管控方法,其特征在于,具体步骤如下:步骤一、借助KVM虚拟化技术,在每个服务器上分别创建N台虚拟机,每台虚拟机根据自身需求和服务器的特性自定义分配CPU、内存和磁盘的大小;将若干服务器上的所有虚拟机构成虚拟资源池;N为正数,且大于等于5;步骤二、通过OpenStack云平台中的控制节点,定时采集并收集各个计算节点的CPU、内存和磁盘利用率信息;OpenStack云平台部署一个服务器作为控制节点,将虚拟资源池所有的物理服务器部署为计算节点;步骤三、控制节点从虚拟资源池中依次选取各计算节点,针对当前第i个计算节点,通过卡尔曼滤波算法对当前计算节点收集的数据做预测;步骤四、分别判断Host_i_CPUutil是否超过设定的CPU利用率上限阈值,Host_i_Memutil是否超过设定的内存利用率上限阈值,以及Host_i_Diskutil是否超过设定的磁盘利用率的上限阈值,如果至少有一项指标超过了上限阈值,表明此刻第i个计算节点需要选择出虚拟机作迁移以进行调度,进入步骤五;否则,进入步骤六;步骤五、确定需要调度迁移的虚拟机VMj,并选择目标迁移主机进行迁移;针对当前第i个计算节点只有一项指标超过了上限阈值,具体步骤为:步骤501、Virt‑manager实时监控各虚拟机的资源利用率,依次选择资源使用率超出上限阈值的指标A,将各虚拟机的指标A的资源实际使用率与上限阈值之间的差值作为偏差值D;指标A为CPU利用率Host_i_CPUutil、内存利用率Host_i_Memutil或者磁盘利用率Host_i_Diskutil;步骤502、依次获取当前第i个计算节点上运行的各虚拟机,将各虚拟机上对应的指标A实际使用率与过载偏差值D之间作差,得到结果Δj;步骤503、依次选取各虚拟机,判断当前虚拟机的差值Δj是否满足Δj≥0,如果是,说明只迁移这一台虚拟机,第i个计算节点即可恢复正常阈值范围,则将该虚拟机存放在表格list1中;否则,将当前虚拟机存放至表格list2;步骤504、判断表格list1是否为空,如果是,从表格list2中选择最大Δj值对应的虚拟机作为要迁移的虚拟机VMj;否则,从表格lsit1中选择最大Δj值对应的虚拟机作为要迁移的虚拟机VMj;表格lsit1和表格lsit2中的各虚拟机按照差值Δj从大到小排序;步骤505、针对待迁移虚拟机VMj,从虚拟资源池中依次选择其余各计算节点,检查如果该虚拟机VMj迁入后,各计算节点上的各虚拟机的资源情况是否分别满足各指标的阈值;如果是,进入步骤506作进一步预测;否则,返回“目标主机选择失败”;进入步骤508;步骤506、针对虚拟机VMj迁入后,仍能满足资源阈值的各计算节点,筛选综合判断值F最低的计算节点作为虚拟机最终的迁移主机;综合判断值计算公式如下:F=W*UW={w1,w2,w3}为计算节点的CPU、内存和磁盘利用率的权值集合;w1为计算节点的CPU利用率的权值;w2为计算节点的内存利用率的权值;w3为计算节点的磁盘利用率的权值;初始值均为0,若指标过载,则W值为1;U={u_cpu,u_mem,u_disk}为各计算节点的CPU、内存和磁盘利用率信息与过载偏差值之间的差值合集;将满足条件的各计算节点列表降序排序,选取综合判断值F最低的计算节点H作为虚拟机最终的迁移主机;步骤507、将待迁移虚拟机VMj迁移到最终的迁移主机H上,实现虚拟资源根据自身资源负载情况,自主完成调度功能;步骤508、依次选择表list1或list2中下一个排序的虚拟机作为要迁移的虚拟机VMj,返回步骤505;首先按差值Δj从大到小的顺序依次选择表list1中的各虚拟机,当表list1中的各虚拟机都不满足条件,则依次从表list2中按差值Δj从大到小的顺序选择各虚拟机;当两个表格中的虚拟机都无法做迁移,返回“选择失败”,申请选择下一个计算节点,重新对数据做预测;步骤六、当三项指标都不超过上限阈值,则继续判断是否分别低于各自设定的下限阈值,如果至少有一项指标低于下限阈值,则将该第i个计算节点上所有的虚拟机逐个迁出,关闭该节点;否则,进入步骤七;步骤七、当三项指标数据均在设定的上下限阈值内,不作处理,继续选择下一个计算节点,返回步骤三进行判断。
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