一種云平臺(tái)部署方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及云計(jì)算，特別設(shè)及一種云平臺(tái)部署方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著云計(jì)算的快速發(fā)展和普及，云平臺(tái)的高能耗、高費(fèi)用、低效率等問題日益突 出。如何在保證云計(jì)算可靠服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)，優(yōu)化云平臺(tái)資源管理方式和能耗模式，是構(gòu)建 云平臺(tái)可持續(xù)發(fā)展的前提。現(xiàn)有技術(shù)中，為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)的能耗節(jié)約，虛擬機(jī)遷移可W提高云 平臺(tái)計(jì)算資源利用率并關(guān)閉閑置物理主機(jī)，卻給QoS和服務(wù)等級(jí)管理帶來壓力，造成云平臺(tái) 的綜合性能下降。因此對(duì)于云平臺(tái)的高效能耗降低，還沒有找到整體能耗降低和服務(wù)質(zhì)量 的最佳平衡方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提出了一種云平臺(tái)部署方法，包括：
[0004] 通過計(jì)算資源利用率判斷物理主機(jī)是否過載；
[0005] 將過載的物理主機(jī)中的一部分虛擬機(jī)進(jìn)行遷出。
[0006] 優(yōu)選地，所述通過計(jì)算資源利用率判斷物理主機(jī)是否過載，進(jìn)一步包括：
[0007] 根據(jù)物理主機(jī)計(jì)算資源利用率的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來調(diào)整上限闊值，當(dāng)物理主機(jī)當(dāng)前計(jì)算 資源利用率超過所述上限闊值時(shí)，確定該物理主機(jī)處于過載狀態(tài)；
[000引每隔預(yù)設(shè)周期記錄一次物理主機(jī)的計(jì)算資源利用率，依據(jù)物理主機(jī)在cn個(gè)周期內(nèi) 的資源利用情況，獲取時(shí)刻ti-cn~ti-l的計(jì)算資源利用率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為Xi-cn~Xi-l，對(duì)時(shí)刻ti進(jìn) 行W下運(yùn)算:R43 =化-Qi,Q3為Xi-cn~Xi-I樣本中所有數(shù)值升序排列后第75%的數(shù)值，Qi是該 樣本中所有數(shù)值升序排列后第25%的數(shù)值;將時(shí)刻ti的上限闊值Tmax定義為Tmax= 1-S*R43 ; 其中，自適應(yīng)闊值討良據(jù)系統(tǒng)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0009] 優(yōu)選地，在計(jì)算時(shí)刻ti的上限闊值Tmax過程中，還包括：
[0010] 當(dāng)依據(jù)物理主機(jī)cn個(gè)周期內(nèi)的計(jì)算資源利用率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來估計(jì)下一個(gè)時(shí)刻的計(jì) 算資源利用率時(shí)，獲取to~tcn-l時(shí)刻采集到的計(jì)算資源利用率樣本數(shù)據(jù)集Xo~Xcn-l，估計(jì)ten 時(shí)刻的計(jì)算資源利用率公cn，樣本Xi所占權(quán)值Wi依據(jù)樣本距估計(jì)點(diǎn)的遠(yuǎn)近而定義為
[001 1 ]Wi(t) = ( 1-( (tGn-l-ti)-(tGn-l-t。））3)3
[0012]估計(jì)當(dāng)前計(jì)算資源利用率為公cn=a+bt。。，其中(a，b)計(jì)算如下：
[0014] 判斷當(dāng)前物理主機(jī)是否過載，或者是否有虛擬機(jī)需要從當(dāng)前物理主機(jī)遷移，計(jì)算 是否滿足S*ren=S*(a+bt。。）^ 1，若滿足則遷移，反之則確定未過載。
[0015] 優(yōu)選地，將過載的物理主機(jī)中的一部分虛擬機(jī)進(jìn)行遷出，進(jìn)一步包括：
[0016] 選擇物理主機(jī)上所需遷出時(shí)間最小的虛擬機(jī)進(jìn)行遷出操作，直至物理主機(jī)脫離過 載狀態(tài)，即VEVnIVaEVn,MEM(V)/LEFTn<MEM(aVLEFTn,其中Vn為物理主機(jī)Hostn上的虛 擬機(jī)集合，虛擬機(jī)V所占用的內(nèi)存資源為MEM(V),LEFTn為物理主機(jī)化Stn所剩余的帶寬資源。
[0017] 本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，具有W下優(yōu)點(diǎn)：
[0018] 本發(fā)明提出了一種云平臺(tái)部署方法，綜合考慮降低能耗并且保證服務(wù)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn) 大型云平臺(tái)的節(jié)能目標(biāo)。
【附圖說明】
[0019] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的云平臺(tái)部署方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下文與圖示本發(fā)明原理的附圖一起提供對(duì)本發(fā)明一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)描 述。結(jié)合運(yùn)樣的實(shí)施例描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于任何實(shí)施例。本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利 要求書限定，并且本發(fā)明涵蓋諸多替代、修改和等同物。在下文描述中闡述諸多具體細(xì)節(jié)W 便提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。出于示例的目的而提供運(yùn)些細(xì)節(jié)，并且無運(yùn)些具體細(xì)節(jié)中的 一些或者所有細(xì)節(jié)也可W根據(jù)權(quán)利要求書實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0021] 本發(fā)明的一方面提供了一種云平臺(tái)部署方法。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的云平臺(tái) 部署方法流程圖。
[0022] 本發(fā)明自適應(yīng)地確定遷移闊值，實(shí)現(xiàn)云平臺(tái)下虛擬機(jī)遷移的能耗降低；另一方面 對(duì)能耗和服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行綜合建模，不但采用了軟硬結(jié)合的虛擬化平臺(tái)能耗綜合建模機(jī)制， 還對(duì)服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行量化，尋求多個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)上最佳的虛擬機(jī)遷移策略，W實(shí)現(xiàn)大型云平臺(tái) 的高效能耗降低目標(biāo)。
[0023]本發(fā)明中觸發(fā)虛擬機(jī)遷移的事件主要有兩類。（1)物理主機(jī)計(jì)算資源利用率超過 最高闊值；（2)物理主機(jī)計(jì)算資源利用率低于最低闊值。最常用的物理主機(jī)過載判斷方式就 是人工設(shè)置物理主機(jī)計(jì)算資源利用率最高闊值Tmax,超過Tmax即判定節(jié)點(diǎn)過載，通過遷出節(jié) 點(diǎn)上虛擬機(jī)來減輕節(jié)點(diǎn)負(fù)荷、提高計(jì)算節(jié)點(diǎn)的服務(wù)質(zhì)量?？紤]到物理主機(jī)計(jì)算資源利用率 是一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)值，并且具有一定的周期性，固定闊值難W適應(yīng)云平臺(tái)的實(shí)時(shí)變化。本發(fā)明根 據(jù)物理主機(jī)計(jì)算資源利用率的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)自適應(yīng)的動(dòng)態(tài)調(diào)整上限闊值，來實(shí) 現(xiàn)云平臺(tái)下的虛擬機(jī)自適應(yīng)遷移策略。同時(shí)，當(dāng)需要選擇虛擬機(jī)從過載物理主機(jī)上遷出時(shí)， 采用策略選擇合適的虛擬機(jī)實(shí)施遷出。
[0024] 根據(jù)物理主機(jī)上的計(jì)算資源利用率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整上限闊值。每隔預(yù)設(shè)周期記 錄一次物理主機(jī)的計(jì)算資源利用率，依據(jù)物理主機(jī)在cn個(gè)周期內(nèi)的資源利用情況確定過 載，設(shè)已知ti-cn~ti-l時(shí)刻的計(jì)算資源利用率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為Xi-cn~Xi-I,對(duì)時(shí)刻ti進(jìn)行W下運(yùn) 算:R43 =化-Qi。式中，Q3為Xi-cn~Xi-I樣本中所有數(shù)值升序排列后第75 %的數(shù)值，Qi是該樣本 中所有數(shù)值升序排列后第25%的數(shù)值。時(shí)刻ti的Tmax定義為Tmax= 1-S*R43
[002引式中，自適應(yīng)闊值S可W根據(jù)系統(tǒng)需要進(jìn)行調(diào)節(jié):S越低，Tmax越高，系統(tǒng)整體能耗越 低；反之能耗降低效果越差。上述方法將物理主機(jī)上cn個(gè)計(jì)算資源利用率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行升 序排列，然后等分為四份，R43為第=份最后一個(gè)數(shù)據(jù)和第一份最后一個(gè)數(shù)據(jù)相差的幅值， W此計(jì)算物理主機(jī)計(jì)算資源上限闊值，體現(xiàn)計(jì)算資源利用率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)數(shù)值的離散程度。如 果計(jì)算資源利用率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在某個(gè)階段變化幅度劇烈，將會(huì)導(dǎo)致運(yùn)一時(shí)期的R43升高，Tmax 降低，系統(tǒng)整體能耗增大。因此，本發(fā)明采用W下修正方法來修正。
[0026] 當(dāng)需要依據(jù)物理主機(jī)cn個(gè)周期內(nèi)的計(jì)算資源利用率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來估計(jì)下一個(gè)時(shí)刻 的計(jì)算資源利用率時(shí)，設(shè)to~tcn-l時(shí)刻采集到的計(jì)算資源利用率樣本數(shù)據(jù)集為Xo~Xcn-l，ti 時(shí)刻的計(jì)算資源利用率為Xi，需要估計(jì)ten時(shí)刻的計(jì)算資源利用率X^cn,樣本Xi在擬合過程中 所占權(quán)值Wi依據(jù)樣本距估計(jì)點(diǎn)的遠(yuǎn)近有所差別，定義為
[0027] Wi(t) = ( 1-( (ten-rti) -(ten-rto))3) 3
[0028] 估計(jì)當(dāng)前計(jì)算資源利用率為公。。=3+化。。，其中(3,6)計(jì)算如下：
[0030] 判斷當(dāng)前物理主機(jī)是否過載，或者是否有虛擬機(jī)需要從當(dāng)前物理主機(jī)遷移，計(jì)算 是否滿足S*ren=S*(a+bt。。）^ 1，若滿足則遷移，反之則確定未過載。
[0031] 通過上述過程判斷是否過載后，需要將過載主機(jī)運(yùn)行的部分虛擬機(jī)遷移W至不再 過載，本發(fā)明采用W下策略，即選擇物理主機(jī)上所需遷出時(shí)間最小的虛擬機(jī)進(jìn)行遷出操作， 直至物理主機(jī)脫離過載狀態(tài)。￥￡￥。|￥&巨￥。擺1(乂)/16尸1"<161(曰)/16尸1"
[0032] 物理主機(jī)化Stn上的虛擬機(jī)集合表示為Vn，虛擬機(jī)V所占用的MEM(內(nèi)存）資源為MEM (V) ,Hostn所剩余的帶寬資源為L(zhǎng)EFT。。因此，選擇當(dāng)前主機(jī)化Stn占用內(nèi)存最小的虛擬機(jī)進(jìn) 行遷移。
[0033] 綜上所述，本發(fā)明提出了一種云平臺(tái)部署方法，綜合考慮降低能耗并且保證服務(wù) 質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)大型云平臺(tái)的節(jié)能目標(biāo)。
[0034] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可W用通用 的計(jì)算系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，它們可W集中在單個(gè)的計(jì)算系統(tǒng)上，或者分布在多個(gè)計(jì)算系統(tǒng)所組成 的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可W用計(jì)算系統(tǒng)可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而，可W將它們存儲(chǔ) 在存儲(chǔ)系統(tǒng)中由計(jì)算系統(tǒng)來執(zhí)行。運(yùn)樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
[0035] 應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的 原理，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何 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)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨 在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者運(yùn)種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修 改例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種云平臺(tái)部署方法，其特征在于，包括： 通過計(jì)算資源利用率判斷物理主機(jī)是否過載； 將過載的物理主機(jī)中的一部分虛擬機(jī)進(jìn)行迀出。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過計(jì)算資源利用率判斷物理主機(jī)是 否過載，進(jìn)一步包括： 根據(jù)物理主機(jī)計(jì)算資源利用率的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來調(diào)整上限閾值，當(dāng)物理主機(jī)當(dāng)前計(jì)算資源 利用率超過所述上限閾值時(shí)，確定該物理主機(jī)處于過載狀態(tài)； 每隔預(yù)設(shè)周期記錄一次物理主機(jī)的計(jì)算資源利用率，依據(jù)物理主機(jī)在cn個(gè)周期內(nèi)的資 源利用情況，獲取時(shí)刻的計(jì)算資源利用率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為X1IWXh，對(duì)時(shí)刻。進(jìn)行以 下運(yùn)算:R43 = Q3-Qi，Q3為Xi-cn~Xi-i樣本中所有數(shù)值升序排列后第75 %的數(shù)值，Qi是該樣本 中所有數(shù)值升序排列后第25%的數(shù)值;將時(shí)刻ti的上限閾值Tmax定義為T max= 1-S*R43;其 中，自適應(yīng)閾值S根據(jù)系統(tǒng)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在計(jì)算時(shí)刻U的上限閾值Tmax過程中，還包 括： 當(dāng)依據(jù)物理主機(jī)cn個(gè)周期內(nèi)的計(jì)算資源利用率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來估計(jì)下一個(gè)時(shí)刻的計(jì)算資 源利用率時(shí)，獲取to~時(shí)刻采集到的計(jì)算資源利用率樣本數(shù)據(jù)集Xo~Xn，估計(jì)^時(shí)刻 的計(jì)算資源利用率V ?，樣本X1所占權(quán)值^依據(jù)樣本距估計(jì)點(diǎn)的遠(yuǎn)近而定義為 Wi(t) = (l-( (tcn-l_ti)_(tcn-l_t〇) )3)3 估計(jì)當(dāng)前計(jì)算資源利用率為X'cn=a+btcn，其中（a，b)計(jì)算如下：判斷當(dāng)前物理主機(jī)是否過載，或者是否有虛擬機(jī)需要從當(dāng)前物理主機(jī)迀移，計(jì)算是否 滿足S*V。" = S*(a+bt?) 2 1，若滿足則迀移，反之則確定未過載。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，將過載的物理主機(jī)中的一部分虛擬機(jī)進(jìn)行 迀出，進(jìn)一步包括： 選擇物理主機(jī)上所需迀出時(shí)間最小的虛擬機(jī)進(jìn)行迀出操作，直至物理主機(jī)脫離過載狀 態(tài)，即 V G Vf11 V a e V11，:MEM( V)/LEFTn < MEM(a)/LEFTn，其中 Vn為物理主機(jī)Hostn上的虛擬 機(jī)集合，虛擬機(jī)V所占用的內(nèi)存資源為MEM(V)，LEFT n為物理主機(jī)HosW^剩余的帶寬資源。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種云平臺(tái)部署方法，該方法包括：通過計(jì)算資源利用率判斷物理主機(jī)是否過載；將過載的物理主機(jī)中的一部分虛擬機(jī)進(jìn)行遷出。本發(fā)明提出了一種云平臺(tái)部署方法，綜合考慮降低能耗并且保證服務(wù)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)大型云平臺(tái)的節(jié)能目標(biāo)。
【IPC分類】H04L29/08
【公開號(hào)】CN105430083
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510846477
【發(fā)明人】王天宇, 宋雷, 劉爽
【申請(qǐng)人】成都微訊云通科技有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年11月27日