一种基于组播的虚拟机集群迁移方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种基于组播的虚拟机集群迁移方法及系统，应用于调度系统领域：上述方法包括以下步骤：当虚拟机进行迁移时，虚拟机集群的迁移请求进入任务池；发送器获取映射表信息并根据任务池任务，调用迁移API，完成虚拟机集群迁移。本发明采用组播的迁移机制和基于综合计算强度的虚拟机放置策略，实现云计算中虚拟机集群迁移，渐少了迁移过程中网络资源的消耗，提高了迁移效率。
【专利说明】一种基于组播的虚拟机集群迁移方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及调度系统领域，尤其涉及一种基于组播的虚拟机集群迁移方法及系统。
【背景技术】
[0002]当前，云计算逐渐被行业认可，云数据中心操作系统逐渐实现并付诸于实践。虚拟机迁移是云计算调度的核心，目前虚拟机的迁移技术主要是单虚拟机迁移，从单物理机到
单物理机。
[0003]实际应用中，虚拟机以集群的形式进行应用的形式更为主流，但虚拟机集群的迁移是串行的过程，迁移时间过长，网络带宽占用高。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种基于组播的虚拟机集群迁移方法及系统，以解决上述问题。
[0005]本发明提供一种基于组播的虚拟机集群迁移方法。上述方法包括以下步骤:
[0006]当虚拟机进行迁移时，虚拟机集群的迁移请求进入任务池；
[0007]发送器获取映射表信息并根据任务池任务，调用迁移API，完成虚拟机集群迁移。
[0008]本发明还提供一种基于组播的虚拟机集群迁移系统，包括:控制器、映射表、调度器、发送器、任务池、宿主机；调度器通过控制器与映射表连接；发送器分别与映射表、任务池连接；
[0009]调度器，用于根据综合计算强度的虚拟机放置策略，为虚拟机确定目的宿主机，并通过控制器更新到映射表中；
[0010]所述控制器，用于维护映射表信息；
[0011]所述映射表，用于存储虚拟机与目的宿主机的映射关系；
[0012]所述任务池，用于接收虚拟机集群的迁移请求；
[0013]所述发送器，用于获取映射表信息并根据任务池任务，调用迁移API，完成虚拟机集群迁移。
[0014]本发明采用组播的迁移机制和基于综合计算强度的虚拟机放置策略，实现云计算中虚拟机集群迁移，渐少了迁移过程中网络资源的消耗，提高了迁移效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0016]图1所示为本发明实施例1的虚拟机集群迁移结构图；
[0017]图2所示为本发明实施例2的虚拟机集群迁移流程图。
【具体实施方式】[0018]下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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组合。
[0019]本发明提供了一种基于组播的虚拟机集群迁移方法，包括以下步骤:
[0020]当虚拟机进行迁移时，虚拟机集群的迁移请求进入任务池；
[0021]发送器获取映射表信息并根据任务池任务，调用迁移API，完成虚拟机集群迁移。
[0022]其中，所述映射表中存储虚拟机与目的宿主机的映射关系。
[0023]其中，所述映射表的更新方式为:调度器根据综合计算强度的虚拟机放置策略，为虚拟机确定目的宿主机，并通过控制器更新到映射表中。
[0024]其中，调度器根据综合计算强度的虚拟机放置策略，为虚拟机确定目的宿主机，并通过控制器更新到映射表中的过程为:
[0025]调度器根据综合计算强度的虚拟机放置策略，为虚拟机确定目的宿主机后，向控制器发送确定的目的宿主机信息；
[0026]控制器接收到所述目的宿主机信息后，更新映射表中的虚拟机与目的宿主机的映身寸关系。
[0027]其中，所述综合计算强度的虚拟机放置策略包括:约束函数和迁移执行时间预测函数。
[0028]其中，所述约束函数为:Res(e) = (Atime_cost (e) +Cdelay (e) +Eload (e)) /Bbandwidth (e);其中，time_cost:预计执行时间，delay:最大网络延迟，load:物理机综合负载，bandwidth:最大网络带宽。
[0029]其中，所述迁移执行时间预测函数为:EV(k+l)=l(k+l)/l(k) ((Ι-p)EV(k)+pRV(k));其中，EV(k+l):物理节点第k次预测执行时间；l(k):第k次时负载；RV(k):上次实际执行时间。
[0030]图1所示为本发明实施例1的虚拟机集群迁移结构图，说明如下:
[0031]如图1所示，包括:控制器(Controller)、映射表(Mapping Table)、调度器(Scheduler)、发送器(Sender)、任务池(Task Pool)、宿主机(Host OS)。
[0032]控制器(Controller),主要作用是维护映射表(Mapping Table)的信息,其中，映射表(Mapping Table)存储虚拟机与目的宿主机的映射关系。
[0033]当虚拟机进行迁移时，无需计算过程，直接根据映射表信息，进行迁移。
[0034]调度器(Scheduler)，主要运行基于综合计算强度的虚拟机放置策略，实时为虚拟机确定最优目的宿主机，并通过控制器(Controller)更新到映射表(Mapping Table)中；其中，综合计算强度的虚拟机放置策略包括:约束函数和迁移执行时间预测函数。
[0035]其中，
[0036]V约束函数
[0037]Res(e) = (Atime_cost (e)+Cdelay (e)+Eload (e))/Bbandwidth (e)
[0038]time_cost:预计执行时间
[0039]delay:最大网络延迟
[0040]load:物理机综合负载
[0041]bandwidth:最大网络带宽
[0042]V执行时间预测函数[0043]EV (k+1) =1 (k+1)/I (k) ((1-p) EV (k) +pRV (k))
[0044]EV (k+1):物理节点第k次预测执行时间
[0045]I (k):第k次时负载
[0046]RV (k):上次实际执行时间
[0047]V在约束条件下，选择Res最小的物理节点进行调度
[0048]发送器(Sender )，根据任务池任务，调用迁移API，进行虚拟机集群迁移。
[0049]其中，任务池(Task Pool):虚拟机集群的迁移请求进入任务池，分解为批量的单个迁移任务，通过线程池技术，实现迁移并发操作和对于资源占用的控制。
[0050]线程池:线程池是一种多线程处理形式，处理过程中将任务添加到队列，然后在创建线程后自动启动这些任务；线程池线程都是后台线程，每个线程都使用默认的堆栈大小，以默认的优先级运行，并处于多线程单元中。
[0051]如果某个线程在托管代码中空闲(如正在等待某个事件)，则线程池将插入另一个辅助线程来使所有处理器保持繁忙；如果所有线程池线程都始终保持繁忙，但队列中包含挂起的工作，则线程池将在一段时间后创建另一个辅助线程但线程的数目永远不会超过最大值，超过最大值的线程可以排队，但他们要等到其它线程完成后才启动。
[0052]基于组播的迁移机制是该发明的框架，包括:控制器、映射表、调度器、发送器、任务池；该框架用于提前生成和维护宿主机映射表，集群迁移时无需计算宿主机位置，减少了大部分计算量；根据映射表，快速定位集群迁移对象集。
[0053]基于综合计算强度的虚拟机放置策略是本发明的核心算法，提出了约束函数和迁移执行时间预测模型，约束函数充分考虑了带宽、延迟、综合负载等因素，渐少了迁移过程中网络资源的消耗；执行时间预测模型，对迁移时间进行预测，快速定位耗时最小的宿主机，提闻迁移效率。
[0054]任务池技术是本发明的迁移任务的管理模块，采用线程池的技术，任务并发的同时，高效率地利用了资源。
[0055]图2所示为本发明实施例2的虚拟机集群迁移流程图，说明如下:
[0056]步骤201:当虚拟机进行迁移时，虚拟机集群的迁移请求进入任务池；
[0057]步骤202:发送器获取映射表信息并根据任务池任务，调用迁移API，完成虚拟机集群迁移。
[0058]其中，所述映射表(Mapping Table)中存储虚拟机与目的宿主机的映射关系。
[0059]其中，映射表的更新方式为:
[0060]调度器根据综合计算强度的虚拟机放置策略，实时为虚拟机确定最优目的宿主机，并通过控制器更新到映射表中；其中，综合计算强度的虚拟机放置策略包括:约束函数和迁移执行时间预测函数。
[0061]其中，调度器根据综合计算强度的虚拟机放置策略，为虚拟机确定最优目的宿主机后，向控制器发送确定的目的宿主机信息；控制器接收到所述目的宿主机信息后，更新映射表中的虚拟机与目的宿主机的映射关系。
[0062]本发明还提供了一种基于组播的虚拟机集群迁移系统，包括:控制器、映射表、调度器、发送器、任务池、宿主机；调度器通过控制器与映射表连接；发送器分别与映射表、任务池连接；[0063]调度器，用于根据综合计算强度的虚拟机放置策略，为虚拟机确定目的宿主机，并通过控制器更新到映射表中；
[0064]所述控制器，用于维护映射表信息；
[0065]所述映射表，用于存储虚拟机与目的宿主机的映射关系；
[0066]所述任务池，用于接收虚拟机集群的迁移请求；
[0067]所述发送器，用于获取映射表信息并根据任务池任务，调用迁移API，完成虚拟机集群迁移。
[0068]本发明采用组播的迁移机制和基于综合计算强度的虚拟机放置策略，实现云计算中虚拟机集群迁移，渐少了迁移过程中网络资源的消耗，提高了迁移效率。
[0069]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于组播的虚拟机集群迁移方法，其特征在于，包括以下步骤: 当虚拟机进行迁移时，虚拟机集群的迁移请求进入任务池； 发送器获取映射表信息并根据任务池任务，调用迁移API，完成虚拟机集群迁移。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述映射表中存储虚拟机与目的宿主机的映射关系。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述映射表的更新方式为:调度器根据综合计算强度的虚拟机放置策略，为虚拟机确定目的宿主机，并通过控制器更新到映射表中。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:调度器根据综合计算强度的虚拟机放置策略，为虚拟机确定目的宿主机，并通过控制器更新到映射表中的过程为: 调度器根据综合计算强度的虚拟机放置策略，为虚拟机确定目的宿主机后，向控制器发送确定的目的宿主机信息； 控制器接收到所述目的宿主机信息后，更新映射表中的虚拟机与目的宿主机的映射关系O
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于:所述综合计算强度的虚拟机放置策略包括:约束函数和迁移执行时间预测函数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述约束函数为:Res(e)= (Atime_cost (e) +Cdelay (e) +Eload (e)) /Bbandwidth (e);其中，time_cost:预计执行时间，delay:最大网络延迟，load:物理机综合负载，bandwidth:最大网络带宽。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述迁移执行时间预测函数为:EV(k+l)=l(k+l)/l(k) ((Ι-p)EV(k)+pRV(k));其中，EV(k+l):物理节点第 k 次预测执行时间；1 (k):第k次时负载；RV(k):上次实际执行时间。
8.一种基于组播的虚拟机集群迁移系统，其特征在于，包括:控制器、映射表、调度器、发送器、任务池、宿主机；调度器通过控制器与映射表连接；发送器分别与映射表、任务池连接； 调度器，用于根据综合计算强度的虚拟机放置策略，为虚拟机确定目的宿主机，并通过控制器更新到映射表中； 所述控制器，用于维护映射表信息； 所述映射表，用于存储虚拟机与目的宿主机的映射关系； 所述任务池，用于接收虚拟机集群的迁移请求； 所述发送器，用于获取映射表信息并根据任务池任务，调用迁移API，完成虚拟机集群迁移。
【文档编号】H04L29/08GK103677959SQ201310690358
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】云晓春, 王洋, 王 琦, 袁庆升, 郭锋, 刘俊朋 申请人:国家计算机网络与信息安全管理中心, 浪潮(北京)电子信息产业有限公司