一種基于組播的虛擬機(jī)集群遷移方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于組播的虛擬機(jī)集群遷移方法及系統(tǒng)，應(yīng)用于調(diào)度系統(tǒng)領(lǐng)域：上述方法包括以下步驟：當(dāng)虛擬機(jī)進(jìn)行遷移時(shí)，虛擬機(jī)集群的遷移請求進(jìn)入任務(wù)池；發(fā)送器獲取映射表信息并根據(jù)任務(wù)池任務(wù)，調(diào)用遷移API，完成虛擬機(jī)集群遷移。本發(fā)明采用組播的遷移機(jī)制和基于綜合計(jì)算強(qiáng)度的虛擬機(jī)放置策略，實(shí)現(xiàn)云計(jì)算中虛擬機(jī)集群遷移，漸少了遷移過程中網(wǎng)絡(luò)資源的消耗，提高了遷移效率。
【專利說明】一種基于組播的虛擬機(jī)集群遷移方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及調(diào)度系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于組播的虛擬機(jī)集群遷移方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，云計(jì)算逐漸被行業(yè)認(rèn)可，云數(shù)據(jù)中心操作系統(tǒng)逐漸實(shí)現(xiàn)并付諸于實(shí)踐。虛擬機(jī)遷移是云計(jì)算調(diào)度的核心，目前虛擬機(jī)的遷移技術(shù)主要是單虛擬機(jī)遷移，從單物理機(jī)到
單物理機(jī)。
[0003]實(shí)際應(yīng)用中，虛擬機(jī)以集群的形式進(jìn)行應(yīng)用的形式更為主流，但虛擬機(jī)集群的遷移是串行的過程，遷移時(shí)間過長，網(wǎng)絡(luò)帶寬占用高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種基于組播的虛擬機(jī)集群遷移方法及系統(tǒng)，以解決上述問題。
[0005]本發(fā)明提供一種基于組播的虛擬機(jī)集群遷移方法。上述方法包括以下步驟:
[0006]當(dāng)虛擬機(jī)進(jìn)行遷移時(shí)，虛擬機(jī)集群的遷移請求進(jìn)入任務(wù)池；
[0007]發(fā)送器獲取映射表信息并根據(jù)任務(wù)池任務(wù)，調(diào)用遷移API，完成虛擬機(jī)集群遷移。
[0008]本發(fā)明還提供一種基于組播的虛擬機(jī)集群遷移系統(tǒng)，包括:控制器、映射表、調(diào)度器、發(fā)送器、任務(wù)池、宿主機(jī)；調(diào)度器通過控制器與映射表連接；發(fā)送器分別與映射表、任務(wù)池連接；
[0009]調(diào)度器，用于根據(jù)綜合計(jì)算強(qiáng)度的虛擬機(jī)放置策略，為虛擬機(jī)確定目的宿主機(jī)，并通過控制器更新到映射表中；
[0010]所述控制器，用于維護(hù)映射表信息；
[0011]所述映射表，用于存儲虛擬機(jī)與目的宿主機(jī)的映射關(guān)系；
[0012]所述任務(wù)池，用于接收虛擬機(jī)集群的遷移請求；
[0013]所述發(fā)送器，用于獲取映射表信息并根據(jù)任務(wù)池任務(wù)，調(diào)用遷移API，完成虛擬機(jī)集群遷移。
[0014]本發(fā)明采用組播的遷移機(jī)制和基于綜合計(jì)算強(qiáng)度的虛擬機(jī)放置策略，實(shí)現(xiàn)云計(jì)算中虛擬機(jī)集群遷移，漸少了遷移過程中網(wǎng)絡(luò)資源的消耗，提高了遷移效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0016]圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例1的虛擬機(jī)集群遷移結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例2的虛擬機(jī)集群遷移流程圖。
【具體實(shí)施方式】[0018]下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0019]本發(fā)明提供了一種基于組播的虛擬機(jī)集群遷移方法，包括以下步驟:
[0020]當(dāng)虛擬機(jī)進(jìn)行遷移時(shí)，虛擬機(jī)集群的遷移請求進(jìn)入任務(wù)池；
[0021]發(fā)送器獲取映射表信息并根據(jù)任務(wù)池任務(wù)，調(diào)用遷移API，完成虛擬機(jī)集群遷移。
[0022]其中，所述映射表中存儲虛擬機(jī)與目的宿主機(jī)的映射關(guān)系。
[0023]其中，所述映射表的更新方式為:調(diào)度器根據(jù)綜合計(jì)算強(qiáng)度的虛擬機(jī)放置策略，為虛擬機(jī)確定目的宿主機(jī)，并通過控制器更新到映射表中。
[0024]其中，調(diào)度器根據(jù)綜合計(jì)算強(qiáng)度的虛擬機(jī)放置策略，為虛擬機(jī)確定目的宿主機(jī)，并通過控制器更新到映射表中的過程為:
[0025]調(diào)度器根據(jù)綜合計(jì)算強(qiáng)度的虛擬機(jī)放置策略，為虛擬機(jī)確定目的宿主機(jī)后，向控制器發(fā)送確定的目的宿主機(jī)信息；
[0026]控制器接收到所述目的宿主機(jī)信息后，更新映射表中的虛擬機(jī)與目的宿主機(jī)的映身寸關(guān)系。
[0027]其中，所述綜合計(jì)算強(qiáng)度的虛擬機(jī)放置策略包括:約束函數(shù)和遷移執(zhí)行時(shí)間預(yù)測函數(shù)。
[0028]其中，所述約束函數(shù)為:Res(e) = (Atime_cost (e) +Cdelay (e) +Eload (e)) /Bbandwidth (e);其中，time_cost:預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間，delay:最大網(wǎng)絡(luò)延遲，load:物理機(jī)綜合負(fù)載，bandwidth:最大網(wǎng)絡(luò)帶寬。
[0029]其中，所述遷移執(zhí)行時(shí)間預(yù)測函數(shù)為:EV(k+l)=l(k+l)/l(k) ((Ι-p)EV(k)+pRV(k));其中，EV(k+l):物理節(jié)點(diǎn)第k次預(yù)測執(zhí)行時(shí)間；l(k):第k次時(shí)負(fù)載；RV(k):上次實(shí)際執(zhí)行時(shí)間。
[0030]圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例1的虛擬機(jī)集群遷移結(jié)構(gòu)圖，說明如下:
[0031]如圖1所示，包括:控制器(Controller)、映射表(Mapping Table)、調(diào)度器(Scheduler)、發(fā)送器(Sender)、任務(wù)池(Task Pool)、宿主機(jī)(Host OS)。
[0032]控制器(Controller),主要作用是維護(hù)映射表(Mapping Table)的信息,其中，映射表(Mapping Table)存儲虛擬機(jī)與目的宿主機(jī)的映射關(guān)系。
[0033]當(dāng)虛擬機(jī)進(jìn)行遷移時(shí)，無需計(jì)算過程，直接根據(jù)映射表信息，進(jìn)行遷移。
[0034]調(diào)度器(Scheduler)，主要運(yùn)行基于綜合計(jì)算強(qiáng)度的虛擬機(jī)放置策略，實(shí)時(shí)為虛擬機(jī)確定最優(yōu)目的宿主機(jī)，并通過控制器(Controller)更新到映射表(Mapping Table)中；其中，綜合計(jì)算強(qiáng)度的虛擬機(jī)放置策略包括:約束函數(shù)和遷移執(zhí)行時(shí)間預(yù)測函數(shù)。
[0035]其中，
[0036]V約束函數(shù)
[0037]Res(e) = (Atime_cost (e)+Cdelay (e)+Eload (e))/Bbandwidth (e)
[0038]time_cost:預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間
[0039]delay:最大網(wǎng)絡(luò)延遲
[0040]load:物理機(jī)綜合負(fù)載
[0041]bandwidth:最大網(wǎng)絡(luò)帶寬
[0042]V執(zhí)行時(shí)間預(yù)測函數(shù)[0043]EV (k+1) =1 (k+1)/I (k) ((1-p) EV (k) +pRV (k))
[0044]EV (k+1):物理節(jié)點(diǎn)第k次預(yù)測執(zhí)行時(shí)間
[0045]I (k):第k次時(shí)負(fù)載
[0046]RV (k):上次實(shí)際執(zhí)行時(shí)間
[0047]V在約束條件下，選擇Res最小的物理節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)度
[0048]發(fā)送器(Sender )，根據(jù)任務(wù)池任務(wù)，調(diào)用遷移API，進(jìn)行虛擬機(jī)集群遷移。
[0049]其中，任務(wù)池(Task Pool):虛擬機(jī)集群的遷移請求進(jìn)入任務(wù)池，分解為批量的單個(gè)遷移任務(wù)，通過線程池技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遷移并發(fā)操作和對于資源占用的控制。
[0050]線程池:線程池是一種多線程處理形式，處理過程中將任務(wù)添加到隊(duì)列，然后在創(chuàng)建線程后自動啟動這些任務(wù)；線程池線程都是后臺線程，每個(gè)線程都使用默認(rèn)的堆棧大小，以默認(rèn)的優(yōu)先級運(yùn)行，并處于多線程單元中。
[0051]如果某個(gè)線程在托管代碼中空閑(如正在等待某個(gè)事件)，則線程池將插入另一個(gè)輔助線程來使所有處理器保持繁忙；如果所有線程池線程都始終保持繁忙，但隊(duì)列中包含掛起的工作，則線程池將在一段時(shí)間后創(chuàng)建另一個(gè)輔助線程但線程的數(shù)目永遠(yuǎn)不會超過最大值，超過最大值的線程可以排隊(duì)，但他們要等到其它線程完成后才啟動。
[0052]基于組播的遷移機(jī)制是該發(fā)明的框架，包括:控制器、映射表、調(diào)度器、發(fā)送器、任務(wù)池；該框架用于提前生成和維護(hù)宿主機(jī)映射表，集群遷移時(shí)無需計(jì)算宿主機(jī)位置，減少了大部分計(jì)算量；根據(jù)映射表，快速定位集群遷移對象集。
[0053]基于綜合計(jì)算強(qiáng)度的虛擬機(jī)放置策略是本發(fā)明的核心算法，提出了約束函數(shù)和遷移執(zhí)行時(shí)間預(yù)測模型，約束函數(shù)充分考慮了帶寬、延遲、綜合負(fù)載等因素，漸少了遷移過程中網(wǎng)絡(luò)資源的消耗；執(zhí)行時(shí)間預(yù)測模型，對遷移時(shí)間進(jìn)行預(yù)測，快速定位耗時(shí)最小的宿主機(jī)，提聞遷移效率。
[0054]任務(wù)池技術(shù)是本發(fā)明的遷移任務(wù)的管理模塊，采用線程池的技術(shù)，任務(wù)并發(fā)的同時(shí)，高效率地利用了資源。
[0055]圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例2的虛擬機(jī)集群遷移流程圖，說明如下:
[0056]步驟201:當(dāng)虛擬機(jī)進(jìn)行遷移時(shí)，虛擬機(jī)集群的遷移請求進(jìn)入任務(wù)池；
[0057]步驟202:發(fā)送器獲取映射表信息并根據(jù)任務(wù)池任務(wù)，調(diào)用遷移API，完成虛擬機(jī)集群遷移。
[0058]其中，所述映射表(Mapping Table)中存儲虛擬機(jī)與目的宿主機(jī)的映射關(guān)系。
[0059]其中，映射表的更新方式為:
[0060]調(diào)度器根據(jù)綜合計(jì)算強(qiáng)度的虛擬機(jī)放置策略，實(shí)時(shí)為虛擬機(jī)確定最優(yōu)目的宿主機(jī)，并通過控制器更新到映射表中；其中，綜合計(jì)算強(qiáng)度的虛擬機(jī)放置策略包括:約束函數(shù)和遷移執(zhí)行時(shí)間預(yù)測函數(shù)。
[0061]其中，調(diào)度器根據(jù)綜合計(jì)算強(qiáng)度的虛擬機(jī)放置策略，為虛擬機(jī)確定最優(yōu)目的宿主機(jī)后，向控制器發(fā)送確定的目的宿主機(jī)信息；控制器接收到所述目的宿主機(jī)信息后，更新映射表中的虛擬機(jī)與目的宿主機(jī)的映射關(guān)系。
[0062]本發(fā)明還提供了一種基于組播的虛擬機(jī)集群遷移系統(tǒng)，包括:控制器、映射表、調(diào)度器、發(fā)送器、任務(wù)池、宿主機(jī)；調(diào)度器通過控制器與映射表連接；發(fā)送器分別與映射表、任務(wù)池連接；[0063]調(diào)度器，用于根據(jù)綜合計(jì)算強(qiáng)度的虛擬機(jī)放置策略，為虛擬機(jī)確定目的宿主機(jī)，并通過控制器更新到映射表中；
[0064]所述控制器，用于維護(hù)映射表信息；
[0065]所述映射表，用于存儲虛擬機(jī)與目的宿主機(jī)的映射關(guān)系；
[0066]所述任務(wù)池，用于接收虛擬機(jī)集群的遷移請求；
[0067]所述發(fā)送器，用于獲取映射表信息并根據(jù)任務(wù)池任務(wù)，調(diào)用遷移API，完成虛擬機(jī)集群遷移。
[0068]本發(fā)明采用組播的遷移機(jī)制和基于綜合計(jì)算強(qiáng)度的虛擬機(jī)放置策略，實(shí)現(xiàn)云計(jì)算中虛擬機(jī)集群遷移，漸少了遷移過程中網(wǎng)絡(luò)資源的消耗，提高了遷移效率。
[0069]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于組播的虛擬機(jī)集群遷移方法，其特征在于，包括以下步驟: 當(dāng)虛擬機(jī)進(jìn)行遷移時(shí)，虛擬機(jī)集群的遷移請求進(jìn)入任務(wù)池； 發(fā)送器獲取映射表信息并根據(jù)任務(wù)池任務(wù)，調(diào)用遷移API，完成虛擬機(jī)集群遷移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述映射表中存儲虛擬機(jī)與目的宿主機(jī)的映射關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述映射表的更新方式為:調(diào)度器根據(jù)綜合計(jì)算強(qiáng)度的虛擬機(jī)放置策略，為虛擬機(jī)確定目的宿主機(jī)，并通過控制器更新到映射表中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于:調(diào)度器根據(jù)綜合計(jì)算強(qiáng)度的虛擬機(jī)放置策略，為虛擬機(jī)確定目的宿主機(jī)，并通過控制器更新到映射表中的過程為: 調(diào)度器根據(jù)綜合計(jì)算強(qiáng)度的虛擬機(jī)放置策略，為虛擬機(jī)確定目的宿主機(jī)后，向控制器發(fā)送確定的目的宿主機(jī)信息； 控制器接收到所述目的宿主機(jī)信息后，更新映射表中的虛擬機(jī)與目的宿主機(jī)的映射關(guān)系O
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于:所述綜合計(jì)算強(qiáng)度的虛擬機(jī)放置策略包括:約束函數(shù)和遷移執(zhí)行時(shí)間預(yù)測函數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述約束函數(shù)為:Res(e)= (Atime_cost (e) +Cdelay (e) +Eload (e)) /Bbandwidth (e);其中，time_cost:預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間，delay:最大網(wǎng)絡(luò)延遲，load:物理機(jī)綜合負(fù)載，bandwidth:最大網(wǎng)絡(luò)帶寬。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述遷移執(zhí)行時(shí)間預(yù)測函數(shù)為:EV(k+l)=l(k+l)/l(k) ((Ι-p)EV(k)+pRV(k));其中，EV(k+l):物理節(jié)點(diǎn)第 k 次預(yù)測執(zhí)行時(shí)間；1 (k):第k次時(shí)負(fù)載；RV(k):上次實(shí)際執(zhí)行時(shí)間。
8.一種基于組播的虛擬機(jī)集群遷移系統(tǒng)，其特征在于，包括:控制器、映射表、調(diào)度器、發(fā)送器、任務(wù)池、宿主機(jī)；調(diào)度器通過控制器與映射表連接；發(fā)送器分別與映射表、任務(wù)池連接； 調(diào)度器，用于根據(jù)綜合計(jì)算強(qiáng)度的虛擬機(jī)放置策略，為虛擬機(jī)確定目的宿主機(jī)，并通過控制器更新到映射表中； 所述控制器，用于維護(hù)映射表信息； 所述映射表，用于存儲虛擬機(jī)與目的宿主機(jī)的映射關(guān)系； 所述任務(wù)池，用于接收虛擬機(jī)集群的遷移請求； 所述發(fā)送器，用于獲取映射表信息并根據(jù)任務(wù)池任務(wù)，調(diào)用遷移API，完成虛擬機(jī)集群遷移。
【文檔編號】H04L29/08GK103677959SQ201310690358
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】云曉春, 王洋, 王 琦, 袁慶升, 郭鋒, 劉俊朋 申請人:國家計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全管理中心, 浪潮(北京)電子信息產(chǎn)業(yè)有限公司