一种基于虚拟集群在线迁移的优化部署方法

文档序号:10654294阅读:211来源:国知局
一种基于虚拟集群在线迁移的优化部署方法
【专利摘要】本发明所述基于虚拟集群在线迁移的优化部署方法,涉及云计算技术领域,通过一管理模块连接管理集群节点,管理模块中设置有全局监控模块、算法生成模块、迁移规划模块和迁移驱动模块;在云计算环境中,全局监控模块接收集群节点以及虚拟机的信息数据,并发送到算法生成模块,预测未来负载并建立长期的负载性能模型,对虚拟集群进行部署策略规划,把虚拟集群中的虚拟机规划到集群的不同主机节点上,当虚拟集群迁移完成,虚拟机会充分利用集群内主机的资源;解决了虚拟化技术容易导致资源碎片的问题,同时克服了动态负载需求和虚拟机合并导致虚拟机无法获得预期请求资源量的缺陷,降低了集群节点中虚拟机的性能损失,提高了资源利用率。
【专利说明】一种基于虚拟集群在线迁移的优化部署方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及云计算技术领域,具体的说是一种基于虚拟集群在线迀移的优化部署方法。
【背景技术】
[0003]云计算,利用系统架构技术把成千上万台服务器整合起来,为用户提供灵活的资源分配和任务调度能力。在大规模的云计算环境中,物理主机数以万计,所消耗的资源是非常巨大的。虚拟化技术是云计算中的关键技术之一,它可以将一台物理计算机变为多台的虚拟计算机系统。虚拟化技术将物理资源等底层架构进行抽象,使硬件设备之间的差异和兼容性对上层应用透明,从而实现对底层各类资源的统一管理。虚拟化技术为云计算提供虚拟主机,虚拟主机是云计算环境下的主要对象,通过调配计算资源,能将应用系统的不同层次(硬件、软件、数据、网络、存储等)进行隔离,从而打破数据中心、网络、服务器、数据、应用和存储中的物理设备之间的划分,实现统一管理和动态使用物理资源和虚拟资源,提高了系统结构的灵活性和弹性。
[0004]虚拟化技术中的虚拟机监控软件VMM ( Virtual Machine Monitor),或称为Hypervisor,它可以访问服务器上的所有硬件设备。当服务器启动并调用Hypervisor时,它会加载所有虚拟机客户端上的操作系统,同时给每个虚拟机分配适量的网络、CPU、磁盘和内存等物理资源。Hypervisor负责协调这些硬件资源的访问,同时也在每个虚拟机之间施加安全防护。
[0005]虚拟化技术使得云计算环境的管理变得非常灵活,能很好的应对用户的各种需求,但是容易导致产生资源碎片。一方面是由于不用应用程序的侧重不同,计算型应用需要大量vcpu资源,数据型应用需要大量存储空间,通信型应用对网络带宽通信能力有很高的要求。为满足工作负载不同的需求,分配不同配置的虚拟机,这种资源按照需求申请分配是合理利用资源的有效方法,在部署应用运行这些应用程序的虚拟集群时,如果在系统中随机的为其选择物理主机,分配所资源容易出现在某台物理主机上,个别种类资源严重不足,使其他资源产生碎片。另一方面,当作业结束或在某些时段,需要释放虚拟集群占用的资源时,也会产生资源碎片。资源碎片降低了系统的资源的利用率和可用性,虚拟集群运行的高性能计算程序,运行时间较长,对各种资源的需求比较大,分配后剩余的资源如果被确认为资源碎片,就会在长时间保持在低利用率的状态,从而降低整个系统的能效。
[0006]此外,大规模云数据中心的建立必然会产生巨大能耗,这极大增加了云供应商高额的运营成本。虚拟化技术可以帮助云供应商在一个物理主机上创建多个虚拟机实例改善数据中心的能效问题,以提高资源利用率。同时虚拟机动态迀移和合并,云计算可以根据资源需求动态将虚拟机迀移部署到更少的节点上,从而将闲置节点转换为节能模式。但是目前的应用类型通常设计动态变化的负载需求,这种动态行为和虚拟机合并可能导致虚拟机无法获得预期请求资源量,从而带来性能损失。

【发明内容】

[0007]本发明针对目前技术发展的需求和不足之处,提供一种基于虚拟集群在线迀移的优化部署方法。
[0008]本发明所述一种基于虚拟集群在线迀移的优化部署方法,解决上述技术问题采用的技术方案如下:所述一种基于虚拟集群在线迀移的优化部署方法,通过一管理模块连接管理集群节点,所述管理模块中设置有全局监控模块、算法生成模块、迀移规划模块和迀移驱动模块4个模块,所述集群节点中设置若干虚拟机;在云计算环境中,所述全局监控模块负责接收集群节点以及虚拟机的信息数据,所述全局监控模块获取的数据发送到算法生成模块,通过算法生成模块预测未来负载并建立长期的负载性能模型,并制定相应的部署和迀移算法;根据所述迀移算法,所述迀移规划模块制定虚拟集群部署到集群的配置方案和迀移规划;所述迀移驱动模块根据迀移规划执行虚拟集群迀移。
[0009]优选的,在云计算环境中,所述全局监控模块负责周期性的接收每个虚拟机上的资源监控发送的虚拟机资源使用情况、每个虚拟机性能监控发送的应用性能指标、来自集群节点控制的虚拟机迀移请求以及每个集群节点的资源使用和可用情况。
[0010]优选的,所述算法生成模块主要包括负载预测、负载性能模型和目标优化三部分内容;所述算法生成模块接收所述全局监控模块发送的数据,在每个全局控制循环周期过程中,通过模拟方法,所述算法生成模块分析每个应用的当前和历史数据进行负载预测,并建立长期的负载性能模型;在得出负载性能模型之后,预测节点的资源需求,并判断节点是否超载或负载不足;根据预测和判断结果,通过设计目标优化算法获得全局范围虚拟机部署最优解,同时结合来自集群内每个节点控制的迀移请求,制定相应的部署和迀移算法。
[0011]本发明所述一种基于虚拟集群在线迀移的优化部署方法与现有技术相比具有的有益效果是:本发明通过一管理模块连接管理集群节点(物理主机),在获得了虚拟集群中虚拟机应用的负载性能模型之后,对虚拟集群进行部署策略规划,把虚拟集群中的虚拟机规划到集群的不同主机节点上,当虚拟集群迀移完成,虚拟机会充分利用集群内主机的资源;使得虚拟化技术能够很好的应对用户各种需求的同时,解决了虚拟化技术容易导致资源碎片的问题,同时克服了动态负载需求和虚拟机合并导致虚拟机无法获得预期请求资源量的缺陷,降低了集群节点中虚拟机的性能损失,提高了资源利用率。
[0012]说明书附图
附图1为所述基于虚拟集群在线迀移的优化部署方法的示意图。
【具体实施方式】
[0013]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明所述一种基于虚拟集群在线迀移的优化部署方法进一步详细说明。
[0014]实施例:
针对虚拟机在物理主机的部署进行优化,对大规模的物理主机耗能进行优化,本实施例提出一种基于虚拟集群在线迀移的优化部署方法,如附图1所示,通过一管理模块连接管理集群节点(物理主机),所述管理模块中设置有全局监控模块、算法生成模块、迀移规划模块和迀移驱动模块4个模块,所述集群节点中设置若干虚拟机;在云计算环境中,所述全局监控模块负责接收集群节点以及虚拟机的信息数据,所述全局监控模块获取的数据发送到算法生成模块,通过算法生成模块预测未来负载并建立长期的负载性能模型,并制定相应的部署和迀移算法;根据所述迀移算法,所述迀移规划模块制定虚拟集群部署到集群的配置方案和迀移规划;所述迀移驱动模块根据迀移规划执行虚拟集群迀移。
[0015]本实施例所述基于虚拟集群在线迀移的优化部署方法,在云计算环境中,所述全局监控模块负责周期性的接收每个虚拟机上的资源监控发送的虚拟机资源使用情况、每个虚拟机性能监控发送的应用性能指标、来自集群节点控制的虚拟机迀移请求以及每个集群节点的资源使用和可用情况。
[0016]所述算法生成模块主要包括负载预测、负载性能模型和目标优化三部分内容;所述全局监控模块获取的数据发送到算法生成模块,在每个全局控制循环周期过程中,通过模拟方法,所述算法生成模块分析每个应用的当前和历史数据进行负载预测,并建立长期的负载性能模型;在得出负载性能模型之后,能够预测节点的资源需求,并判断节点是否超载或者负载不足等;根据预测和判断结果,通过设计目标优化算法获得全局范围虚拟机部署最优解,同时结合来自集群内每个节点控制的迀移请求,制定相应的部署和迀移算法。
[0017]本实施例所述基于虚拟集群在线迀移的优化部署方法所述迀移规划模块中,以运行最少集群节点为目标;在获得了虚拟集群中虚拟机应用的负载性能模型之后,迀移规划将对虚拟集群进行部署策略规划,把虚拟集群中的虚拟机规划到集群的不同主机节点上,当虚拟集群迀移完成,虚拟机会充分利用集群内主机的资源。同一节点上的虚拟机结束时间越接近,该节点进入休眠或者关闭状态的可能性越高。本发明使得虚拟化技术能够很好的应对用户各种需求的同时,解决了虚拟化技术容易导致资源碎片的问题,同时克服了动态负载需求和虚拟机合并导致虚拟机无法获得预期请求资源量的缺陷,降低了集群节点中虚拟机的性能损失。
[0018]上述【具体实施方式】仅是本发明的具体个案,本发明的专利保护范围包括但不限于上述【具体实施方式】,任何符合本发明的权利要求书的且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或替换,皆应落入本发明的专利保护范围。
【主权项】
1.一种基于虚拟集群在线迀移的优化部署方法,其特征在于,通过一管理模块连接管理集群节点,所述管理模块中设置有全局监控模块、算法生成模块、迀移规划模块和迀移驱动模块4个模块,所述集群节点中设置若干虚拟机;在云计算环境中,所述全局监控模块负责接收集群节点以及虚拟机的信息数据,所述全局监控模块获取的数据发送到算法生成模块,通过算法生成模块预测未来负载并建立长期的负载性能模型,并制定相应的部署和迀移算法;根据所述迀移算法,所述迀移规划模块制定虚拟集群部署到集群的配置方案和迀移规划;所述迀移驱动模块根据迀移规划执行虚拟集群迀移。2.根据权利要求1所述一种基于虚拟集群在线迀移的优化部署方法,其特征在于,在云计算环境中,所述全局监控模块负责周期性的接收每个虚拟机上的资源监控发送的虚拟机资源使用情况、每个虚拟机性能监控发送的应用性能指标、来自集群节点控制的虚拟机迀移请求以及每个集群节点的资源使用和可用情况。3.根据权利要求2所述一种基于虚拟集群在线迀移的优化部署方法,其特征在于,所述算法生成模块主要包括负载预测、负载性能模型和目标优化三部分内容;所述算法生成模块接收所述全局监控模块发送的数据,在每个全局控制循环周期过程中,通过模拟方法,所述算法生成模块分析每个应用的当前和历史数据进行负载预测,并建立长期的负载性能模型;在得出负载性能模型之后,预测节点的资源需求,并判断节点是否超载或负载不足;根据预测和判断结果,通过设计目标优化算法获得全局范围虚拟机部署最优解,同时结合来自集群内每个节点控制的迀移请求,制定相应的部署和迀移算法。
【文档编号】G06F9/48GK106020934SQ201610346858
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】左强
【申请人】浪潮电子信息产业股份有限公司
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