一种在云计算系统中建立虚拟机的方法和装置与流程

本发明涉及信息技术，尤指一种在云计算系统中建立虚拟机的方法和装置。

背景技术：

虚拟化是一种能够充分利用物理资源，通过互联网实现计算资源的共享的物理模型，广泛应用于云计算系统。它能提供按需的资源和服务，可对资源进行动态分配。虚拟机是虚拟化技术实现的中心点，在传统的建立虚拟机的方法中，只考虑用于建立虚拟机的物理主机能够满足所建立的虚拟机的硬件需求，并没有根据各个将要建立的虚拟机各个物理主机的资源状况、资源类型来选择物理主机，这样做的结果常常使得一些物理主机的一部分物理资源不能得到充分的利用。例如，在云计算系统中有100个物理主机，其中只有2个物理主机具有gpu(graphicsprocessingunit，图形处理单元)设备，如果在创建虚拟机时不对物理主机根据资源进行划分，则会将大量不需要gpu设备的虚拟机建立在这个具有gpu设备的物理主机上，有可能使得当想要建立需要gpu设备的虚拟机时，反而不能成功建立该虚拟机，并且这两个具有gpu设备的物理主机的gpu设备闲置，造成物理资源浪费。因此，在云计算系统中的虚拟化环境中如何合理对主机进行划分，实现合理分配主机资源，提高资源的利用率是一个迫切需要解决的问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种在云计算系统中建立虚拟机的方法和装置，其能够合理地分配物理主机以建立虚拟机，提高了物理主机的物理资源的利用率。

为了达到本发明目的，本发明提供了一种在云计算系统中建立虚拟机的方法，该方法包括：

对于在云计算系统中的所有物理主机，根据在所有物理主机中的物理资源的种类而对在每一个物理主机中的各种物理资源分别进行标识，以形成用于表示每个物理主机所具有的各个种类的物理资源的第一矩阵；其中，第一矩阵的行表示物理资源的种类，物理资源的矩阵的列表示物理主机；

对于在云计算系统中的物理主机上所有将要建立的虚拟机，根据所有将要建立的虚拟机所需要的物理资源的种类而对每一个虚拟机所需要的各种物理资源分别进行标识，以形成用于表示每个虚拟机所需要的各个种类的物理资源的第二矩阵；其中，第二矩阵的行表示物理资源的种类，第二矩阵的列表示物理主机；

按照在第一矩阵中的物理资源的种类来统计在所有物理主机中的每种物理资源的数量，以根据在所有物理主机中的每种物理资源的数量而对在所有物理主机中的每种物理资源赋予相应的物理资源的第一权值；其中，在所有物理主机中的每种物理资源的数量与相应的物理资源的第一权值成反比；

按照在第二矩阵中的物理资源的种类来统计所有将要建立的虚拟机所需要的每种物理资源的数量，以根据所有将要建立的虚拟机所需要的每种物理资源的数量而对所有将要建立的虚拟机所需要的每种物理资源赋予相应的物理资源的第二权值；其中，所有将要建立的虚拟机所需要的每种物理资源的数量与相应的物理资源的第二权值成反比；

对于按照其一种或多种物理资源的第二权值降序排列的所有将要建立的虚拟机，依次循环执行下列步骤，直到建立所有将要建立的虚拟机为止：

在所有物理主机中选择满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类的物理主机；

建立将要建立的虚拟机。

进一步地，在一个可选的实施例中，物理资源不包括中央处理器和内存。

进一步地，在一个可选的实施例中，在所有物理主机中选择满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类的物理主机的步骤，包括：

如果在所有物理主机中有多个物理主机满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类，则在满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类的多个物理主机中，将与将要建立的虚拟机的一种或多种物理资源的第二权值中最高的第二权值对应的第一权值最低的物理主机选作用于建立将要建立的虚拟机的物理主机。

进一步地，在一个可选的实施例中，在满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类的多个物理主机中，将与将要建立的虚拟机的一种或多种物理资源的第二权值中最高的第二权值对应的第一权值最低的物理主机选作用于建立将要建立的虚拟机的物理主机的步骤，包括：

确定满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类的多个物理主机的硬件利用率；

将硬件利用率与预先设定的硬件利用率的阈值进行比较，以确定其硬件利用率低于硬件利用率的阈值的物理主机；

在其硬件利用率低于硬件利用率的阈值的物理主机中，将与将要建立的虚拟机的一种或多种物理资源的第二权值中最高的第二权值对应的第一权值最低的物理主机选作用于建立将要建立的虚拟机的物理主机。

进一步地，在一个可选的实施例中，在满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类的多个物理主机中，将与将要建立的虚拟机的一种或多种物理资源的第二权值中最高的第二权值对应的第一权值最低的物理主机选作用于建立将要建立的虚拟机的物理主机的步骤，包括：

确定满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类的多个物理主机各自已建立的虚拟机的数量；

将每个物理主机已建立的虚拟机的数量与其相应的建立虚拟机的数量的阈值进行比较，以确定其已建立虚拟机的数量低于其相应的建立虚拟机的数量的阈值的物理主机；

在其已建立虚拟机的数量低于其相应的建立虚拟机的数量的阈值的物理主机中，将与将要建立的虚拟机的一种或多种物理资源的第二权值中最高的第二权值对应的第一权值最低的物理主机选作用于建立将要建立的虚拟机的物理主机。

为了实现本发明的目的，本发明的实施例还提供了一种在云计算系统中建立虚拟机的装置，该装置包括：

物理主机标识模块，设置成：对于在云计算系统中的所有物理主机，根据在所有物理主机中的物理资源的种类而对在每一个物理主机中的各种物理资源分别进行标识，以形成用于表示每个物理主机所具有的各个种类的物理资源的第一矩阵；其中，第一矩阵的行表示物理资源的种类，物理资源的矩阵的列表示物理主机；

虚拟机标识模块，设置成：对于在云计算系统中的物理主机上所有将要建立的虚拟机，根据所有将要建立的虚拟机所需要的物理资源的种类而对每一个虚拟机所需要的各种物理资源分别进行标识，以形成用于表示每个虚拟机所需要的各个种类的物理资源的第二矩阵；其中，第二矩阵的行表示物理资源的种类，第二矩阵的列表示物理主机；

第一赋值模块，设置成：按照在第一矩阵中的物理资源的种类来统计在所有物理主机中的每种物理资源的数量，以根据在所有物理主机中的每种物理资源的数量而对在所有物理主机中的每种物理资源赋予相应的物理资源的第一权值；其中，在所有物理主机中的每种物理资源的数量与相应的物理资源的第一权值成反比；

第二赋值模块，设置成：按照在第二矩阵中的物理资源的种类来统计所有将要建立的虚拟机所需要的每种物理资源的数量，以根据所有将要建立的虚拟机所需要的每种物理资源的数量而对所有将要建立的虚拟机所需要的每种物理资源赋予相应的物理资源的第二权值；其中，所有将要建立的虚拟机所需要的每种物理资源的数量与相应的物理资源的第二权值成反比；

虚拟机建立模块，设置成：对于按照其一种或多种物理资源的第二权值降序排列的所有将要建立的虚拟机，依次循环执行下列步骤，直到建立所有将要建立的虚拟机为止：

在所有物理主机中选择满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类的物理主机；

建立将要建立的虚拟机。

进一步地，在一个可选的实施例中，物理资源不包括中央处理器和内存。

进一步地，在一个可选的实施例中，虚拟机建立模块设置成：

如果在所有物理主机中有多个物理主机满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类，则在满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类的多个物理主机中，将与将要建立的虚拟机的一种或多种物理资源的第二权值中最高的第二权值对应的第一权值最低的物理主机选作用于建立将要建立的虚拟机的物理主机；

建立将要建立的虚拟机。

进一步地，在一个可选的实施例中，虚拟机建立模块设置成：

如果在所有物理主机中有多个物理主机满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类，则确定满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类的多个物理主机的硬件利用率；

将硬件利用率与预先设定的硬件利用率的阈值进行比较，以确定其硬件利用率低于硬件利用率的阈值的物理主机；

在其硬件利用率低于硬件利用率的阈值的物理主机中，将与将要建立的虚拟机的一种或多种物理资源的第二权值中最高的第二权值对应的第一权值最低的物理主机选作用于建立将要建立的虚拟机的物理主机；

建立将要建立的虚拟机。

进一步地，在一个可选的实施例中，虚拟机建立模块设置成：

如果在所有物理主机中有多个物理主机满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类，则确定满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类的多个物理主机各自已建立的虚拟机的数量；

将每个物理主机已建立的虚拟机的数量与其相应的建立虚拟机的数量的阈值进行比较，以确定其已建立虚拟机的数量低于其相应的建立虚拟机的数量的阈值的物理主机；

在其已建立虚拟机的数量低于其相应的建立虚拟机的数量的阈值的物理主机中，将与将要建立的虚拟机的一种或多种物理资源的第二权值中最高的第二权值对应的第一权值最低的物理主机选作用于建立将要建立的虚拟机的物理主机；

建立将要建立的虚拟机。

本发明的实施例的有益效果在于：根据将要建立的虚拟机所需要的硬件资源的稀缺程度，可以安排首先在满足硬件资源的需求的物理主机上建立需要相对稀缺的硬件资源的虚拟机。这样，可以提高建立需要稀缺的硬件资源的虚拟机的成功率，此外可以充分利用物理主机的稀缺的硬件资源，提高了稀缺的硬件资源的利用率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明的实施例提供的在云计算系统中建立虚拟机的方法的流程图；

图2为本发明的可选地的实施例提供的在云计算系统中建立虚拟机的方法中的步骤s109中的子步骤的流程图；

图3为本发明的实施例提供的在云计算系统中建立虚拟机的装置的框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

一方面，本发明的实施例提供了一种在云计算系统中建立虚拟机的方法，如图1所示，该方法包括步骤s101-步骤s109。

步骤s101，对于在云计算系统中的所有物理主机，根据在所有物理主机中的物理资源的种类而对在每一个物理主机中的各种物理资源分别进行标识，以形成用于表示每个物理主机所具有的各个种类的物理资源的第一矩阵；其中，第一矩阵的行表示物理资源的种类，物理资源的矩阵的列表示物理主机。

在步骤s101中，对每一个物理主机中的物理资源进行标识，通过标识而获得的值，可以形成第一矩阵，在第一矩阵中，各个行用来表示在所有物理主机中的各种类型的物理资源，各个列用来表示各个物理主机；那么，第一矩阵中的每一个元的值可以用来表达这个元所在的列所表示的物理主机是否具有这个元所在的行所表示的某种类型的物理资源。

步骤s105，对于在云计算系统中的物理主机上所有将要建立的虚拟机，根据所有将要建立的虚拟机所需要的物理资源的种类而对每一个虚拟机所需要的各种物理资源分别进行标识，以形成用于表示每个虚拟机所需要的各个种类的物理资源的第二矩阵；其中，第二矩阵的行表示物理资源的种类，第二矩阵的列表示物理主机。

在步骤s105中，对每一个将要建立的虚拟机所需要的物理资源进行标识，通过标识而获得的值，可以形成第二矩阵，在第二矩阵中，各个行用来表示所有将要建立的虚拟机所需要的各种类型的物理资源，各个列用来表示各个将要建立的虚拟机；那么，第二矩阵中的每一个元的值可以用来表达这个元所在的列所表示的将要建立的虚拟机机是否需要这个元所在的行所表示的某种类型的物理资源。

步骤s103，按照在第一矩阵中的物理资源的种类来统计在所有物理主机中的每种物理资源的数量，以根据在所有物理主机中的每种物理资源的数量而对在所有物理主机中的每种物理资源赋予相应的物理资源的第一权值；其中，在所有物理主机中的每种物理资源的数量与相应的物理资源的第一权值成反比。

在此，第一权值用来表示在所有物理主机中各种的物理资源的相对的或者绝对的稀缺程度。

步骤s107，按照在第二矩阵中的物理资源的种类来统计所有将要建立的虚拟机所需要的每种物理资源的数量，以根据所有将要建立的虚拟机所需要的每种物理资源的数量而对所有将要建立的虚拟机所需要的每种物理资源赋予相应的物理资源的第二权值；其中，所有将要建立的虚拟机所需要的每种物理资源的数量与相应的物理资源的第二权值成反比。

在此，第二权值用来表示在所有将要建立的虚拟机所需要的各种的物理资源的相对的或者绝对的稀缺程度。

步骤s109，对于按照其一种或多种物理资源的第二权值降序排列的所有将要建立的虚拟机，依次循环执行如图2所示的下列步骤，直到建立所有将要建立的虚拟机为止：

步骤s1091，在所有物理主机中选择满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类的物理主机；

步骤s1093，建立将要建立的虚拟机。

在步骤s109中，首先对所有将要建立的虚拟机进行排序，在此是按照在这些将要建立的虚拟机中的每个虚拟机所需要的某一种物理资源的第二权值或者多种物理资源的第二权值来排列建立这些虚拟机的顺序。通过这种方式，可以根据用来表示建立虚拟机所需要的硬件资源的稀缺程度的第二权值而排列建立虚拟机的顺序。

本发明的实施例的有益效果在于：根据将要建立的虚拟机所需要的硬件资源的稀缺程度，可以安排首先在满足硬件资源的需求的物理主机上建立需要相对稀缺的硬件资源的虚拟机。这样，可以提高建立需要稀缺的硬件资源的虚拟机的成功率，此外可以充分利用物理主机的稀缺的硬件资源，提高了稀缺的硬件资源的利用率。

进一步地，在一个可选的实施例中，物理资源不包括中央处理器和内存。

虽然各个物理主机具有不同硬件资源，但是各个物理主机具有相同的基础硬件资源，并且所有将要建立的虚拟机所需要的基础硬件资源也是相同的，这些基础硬件资源包括：中央处理器(cpu)和内存(也称作主存储器)。如果不对这些基础硬件资源进行标识的话，那么第一矩阵、第二矩阵中的用于表示这些基础硬件资源的元也将相应地减少，也不再需要对表示这些基础硬件资源的元进行赋值；由此，执行本发明的实施例所提供的在云计算系统中建立虚拟机的方法所需要占用的硬件资源也将减少，提高了该方法的执行效率，降低了执行该方法的硬件设备的硬件需求。

进一步地，在一个可选的实施例中，步骤s1091包括：如果在所有物理主机中有多个物理主机满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类，则在满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类的多个物理主机中，将与将要建立的虚拟机的一种或多种物理资源的第二权值中最高的第二权值对应的第一权值最低的物理主机选作用于建立将要建立的虚拟机的物理主机。

在此，通过按照物理主机所具有的硬件资源的稀缺程度来安排满足将要建立的虚拟机所需要的物理资源的物理主机，并且该物理主机所具有的硬件资源的稀缺程度使得云计算系统中的所有物理主机的物理资源相对来说更有可能具有冗余的硬件资源，这提高了在随后建立其余的虚拟机的时候建立虚拟机的成功率。

进一步地，在一个可选的实施例中，步骤s1091包括：

确定满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类的多个物理主机的硬件利用率；

将硬件利用率与预先设定的硬件利用率的阈值进行比较，以确定其硬件利用率低于硬件利用率的阈值的物理主机；

在其硬件利用率低于硬件利用率的阈值的物理主机中，将与将要建立的虚拟机的一种或多种物理资源的第二权值中最高的第二权值对应的第一权值最低的物理主机选作用于建立将要建立的虚拟机的物理主机。

由于每一个物理主机的硬件资源的容量都是有限的，虚拟机所占用的硬件资源接近或者达到硬件资源的容量将会造成物理主机卡顿，以及在再次建立虚拟机时不能建立虚拟机，因此，在这个实施例中引入硬件资源的利用率这一标准来评估物理主机的使用状况，并且将虚拟机建立在硬件利用率低于阈值的物理主机上，这提高了在建立虚拟机的时候建立虚拟机的成功率，并且保持冗余使得物理主机能够提高运行虚拟机的效率。

进一步地，在一个可选的实施例中，步骤s1091包括：

确定满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类的多个物理主机各自已建立的虚拟机的数量；

将每个物理主机已建立的虚拟机的数量与其相应的建立虚拟机的数量的阈值进行比较，以确定其已建立虚拟机的数量低于其相应的建立虚拟机的数量的阈值的物理主机；

在其已建立虚拟机的数量低于其相应的建立虚拟机的数量的阈值的物理主机中，将与将要建立的虚拟机的一种或多种物理资源的第二权值中最高的第二权值对应的第一权值最低的物理主机选作用于建立将要建立的虚拟机的物理主机。

由于在每一个物理主机上能够建立的虚拟机的数量是有限的，因此，在这个实施例中引入建立虚拟机的数量这一标准来评估物理主机的使用状况，并且将虚拟机建立在建立虚拟机的数量低于相应的阈值的物理主机上，这提高了在建立虚拟机的时候建立虚拟机的成功率，并且保持冗余使得物理主机能够提高运行虚拟机的效率。

另一方面，本发明的实施例提供了一种在云计算系统中建立虚拟机的装置，如图3所示，该装置包括物理主机标识模块201、虚拟机标识模块205、第一赋值模块203、第二赋值模块207以及虚拟机建立模块209。

物理主机标识模块201设置成：对于在云计算系统中的所有物理主机，根据在所有物理主机中的物理资源的种类而对在每一个物理主机中的各种物理资源分别进行标识，以形成用于表示每个物理主机所具有的各个种类的物理资源的第一矩阵；其中，第一矩阵的行表示物理资源的种类，物理资源的矩阵的列表示物理主机；

虚拟机标识模块205设置成：对于在云计算系统中的物理主机上所有将要建立的虚拟机，根据所有将要建立的虚拟机所需要的物理资源的种类而对每一个虚拟机所需要的各种物理资源分别进行标识，以形成用于表示每个虚拟机所需要的各个种类的物理资源的第二矩阵；其中，第二矩阵的行表示物理资源的种类，第二矩阵的列表示物理主机；

第一赋值模块203设置成：按照在第一矩阵中的物理资源的种类来统计在所有物理主机中的每种物理资源的数量，以根据在所有物理主机中的每种物理资源的数量而对在所有物理主机中的每种物理资源赋予相应的物理资源的第一权值；其中，在所有物理主机中的每种物理资源的数量与相应的物理资源的第一权值成反比；

第二赋值模块207设置成：按照在第二矩阵中的物理资源的种类来统计所有将要建立的虚拟机所需要的每种物理资源的数量，以根据所有将要建立的虚拟机所需要的每种物理资源的数量而对所有将要建立的虚拟机所需要的每种物理资源赋予相应的物理资源的第二权值；其中，所有将要建立的虚拟机所需要的每种物理资源的数量与相应的物理资源的第二权值成反比；

虚拟机建立模块209设置成：对于按照其一种或多种物理资源的第二权值降序排列的所有将要建立的虚拟机，依次循环执行下列步骤，直到建立所有将要建立的虚拟机为止：

在所有物理主机中选择满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类的物理主机；

建立将要建立的虚拟机。

本发明的实施例的有益效果在于：根据将要建立的虚拟机所需要的硬件资源的稀缺程度，可以安排首先在满足硬件资源的需求的物理主机上建立需要相对稀缺的硬件资源的虚拟机。这样，可以提高建立需要稀缺的硬件资源的虚拟机的成功率，此外可以充分利用物理主机的稀缺的硬件资源，提高了稀缺的硬件资源的利用率。

进一步地，在一个可选的实施例中，物理资源不包括中央处理器和内存。

进一步地，在一个可选的实施例中，虚拟机建立模块209设置成：

如果在所有物理主机中有多个物理主机满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类，则在满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类的多个物理主机中，将与将要建立的虚拟机的一种或多种物理资源的第二权值中最高的第二权值对应的第一权值最低的物理主机选作用于建立将要建立的虚拟机的物理主机；

建立将要建立的虚拟机。

进一步地，在一个可选的实施例中，虚拟机建立模块209设置成：

如果在所有物理主机中有多个物理主机满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类，则确定满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类的多个物理主机的硬件利用率；

将硬件利用率与预先设定的硬件利用率的阈值进行比较，以确定其硬件利用率低于硬件利用率的阈值的物理主机；

在其硬件利用率低于硬件利用率的阈值的物理主机中，将与将要建立的虚拟机的一种或多种物理资源的第二权值中最高的第二权值对应的第一权值最低的物理主机选作用于建立将要建立的虚拟机的物理主机；

建立将要建立的虚拟机。

进一步地，在一个可选的实施例中，虚拟机建立模块209设置成：

如果在所有物理主机中有多个物理主机满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类，则确定满足将要建立的虚拟机所需要的物理硬件的种类的多个物理主机各自已建立的虚拟机的数量；

将每个物理主机已建立的虚拟机的数量与其相应的建立虚拟机的数量的阈值进行比较，以确定其已建立虚拟机的数量低于其相应的建立虚拟机的数量的阈值的物理主机；

在其已建立虚拟机的数量低于其相应的建立虚拟机的数量的阈值的物理主机中，将与将要建立的虚拟机的一种或多种物理资源的第二权值中最高的第二权值对应的第一权值最低的物理主机选作用于建立将要建立的虚拟机的物理主机；

建立将要建立的虚拟机。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但上述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。