[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

摘要

本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。

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VM_j，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Δ_j；步骤503、依次选取各虚拟机，判断当前虚拟机的差值Δ_j是否满足Δ_j≥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Δ_j值对应的虚拟机作为要迁移的虚拟机VM_j；否则，从表格lsit1中选择最大Δ_j值对应的虚拟机作为要迁移的虚拟机VM_j；表格lsit1和表格lsit2中的各虚拟机按照差值Δ_j从大到小排序；步骤505、针对待迁移虚拟机VM_j，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VM_j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VM_j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VM_j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VM_j，返回步骤505；首先按差值Δ_j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Δ_j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。