供应和合并共享资源以最大化资源可用性的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及管理共享资源，更具体地说，涉及跨多个计算机整合分配的资源以便 最小化供应的资源使用的计算机资源，尤其是存储器。
【背景技术】
[0002] 对于任何现代组织而言，获得和管理信息技术（IT)是主要预算问题。此外，本地 IT硬件很少在满负载下使用。为了降低IT基础架构成本和浪费，组织越来越多地在更少服 务器上托管的虚拟机（VM)上整合工作负载，而不是获得物理硬件。远程服务器计算机提供 每个VM作为具有虚拟资源（例如，处理能力、存储器和磁盘空间）的虚拟服务器。通常，从 多个虚拟资源模板（VRT或模板）中选择每个VM配置。每个VM具有分配的能力（例如，磁 盘空间、处理资源和存储器），并且针对其预期目的和预计需要进行配置（软件栈和许可）。 管理这些VM的关键问题是确定如何优化资源能力和配置以便最大化VM密度而不损害性 能。
[0003] 通常，服务提供者可以主要基于提供者系统优化、工作负载预测以及来自持续监 视VM资源使用的结果，针对每个VM分配/放置物理资源。分配不足（仅为每个VM提供整 个请求的一部分）可以利用所有资源，同时损害用户的服务质量（QoS)。过度分配（为每个 VM提供整个请求并且保持某种裕度）可以确保可接受的用户QoS，但浪费资源和能源，并且 减少用于后续请求用户的可用能力。在理想情况下，对分配进行平衡，既要分配足够的IT 资源而不浪费，同时还保持用户的QoS。
[0004] 如果发现主计算机存储器限制VM能力，则除了添加更多存储器之外，服务提供者 还尝试增加存储能力，在某些情况下这可能需要整个系统体系架构更改。因此，提供者例如 使用基于内容的页面共享（CBPS)技术（例如内核同页合并（KSM))，以便跨多个VM整合用 于相同内容的主机存储器，增加主机的VM密度和利用率。但是，尽管这改进了个体主机上 的能力，但改进仅是渐进式的。
[0005] 因此，需要在主计算机上定位VM以便跨虚拟化环境有效整合资源；以及更具体地 说，需要在主机之间迁移VM以便改进资源分配效率，改进能源节省和安全性，同时避免增 加资本支出、网络延迟和资源管理要求。
【发明内容】
[0006] 本发明的一个特性是在多个主机系统上整合为VM供应的资源；
[0007] 本发明的另一个特性是在云环境中的主机系统中提高VM密度；
[0008] 本发明的另一个特性是通过整合为VM供应的资源来最佳利用云资源，隔离云主 机中的现有VM和新VM以便最大化利用率。
[0009] 本发明涉及一种共享资源系统、管理所述系统上的资源的方法以及用于此的计算 机程序产品。资源整合单元导致标识主计算机上的相同存储器分段。所述资源整合单元可 以在一个或多个主计算机上。每个相同存储器分段与在至少两个主计算机上供应的资源的 多个实例相关联。所述资源整合单元导致针对至少一个实例，将供应的资源从所述两个主 机的一个迁移到另一个。在所述另一个主计算机上，所迁移的资源与已经在所述另一个主 机上供应的资源共享相应的相同存储器分段。
【附图说明】
[0010] 从以下参考附图的对本发明优选实施例的详细描述，将更好地理解以上和其它目 的、方面和优点，这些附图是：
[0011] 图1示出根据本发明的一个实施例的云计算节点；
[0012] 图2示出根据本发明的一个实施例的云计算环境；
[0013] 图3示出根据本发明的一个实施例的抽象模型层；
[0014] 图4示出根据本发明的一个优选实施例的用于整合的资源分配的资源供应和管 理（例如在管理层中）的示例；
[0015] 图5更详细示出隐私感知选择的一个示例，其基本上采用两个阶段：依次是初始 化阶段和分析阶段；
[0016] 图6A-B示出将初始化阶段应用于一对系统管理程序主机的示例，该对主机连接 到网络并具有VM;
[0017] 图6C示出将不可知或分布式KSM选择应用于图6A的云布置的示例。
【具体实施方式】
[0018] 首先应当理解，尽管本公开包括关于云计算的详细描述，但其中记载的技术方案 的实现却不限于云计算环境，而是如下详述，能够结合现在已知或以后开发的任何其它类 型的计算环境而实现。
[0019] 云计算是一种服务交付模式，用于对共享的可配置计算资源池进行方便、按需的 网络访问。可配置计算资源是能够以最小的管理成本或与服务提供者进行最少的交互就能 快速部署和释放的资源，例如可以是网络、网络带宽、服务器、处理、内存、存储、应用、虚拟 机和服务。这种云模式可以包括至少五个特征、至少三个服务模型和至少四个部署模型。
[0020] 特征包括：
[0021] 按需自助式服务：云的消费者在无需与服务提供者进行人为交互的情况下能够单 方面自动地按需部署诸如服务器时间和网络存储等的计算能力。
[0022] 广泛的网络接入：计算能力可以通过标准机制在网络上获取，这种标准机制促进 了通过不同种类的瘦客户机平台或厚客户机平台（例如移动电话、膝上型电脑、个人数字 助理PDA)对云的使用。
[0023] 资源池：提供者的计算资源被归入资源池并通过多租户（multi-tenant)模式服 务于多重消费者，其中按需将不同的实体资源和虚拟资源动态地分配和再分配。一般情况 下，消费者不能控制或甚至并不知晓所提供的资源的确切位置，但可以在较高抽象程度上 指定位置（例如国家、州或数据中心），因此具有位置无关性。
[0024] 迅速弹性：能够迅速、有弹性地（有时是自动地）部署计算能力，以实现快速扩展， 并且能迅速释放来快速缩小。在消费者看来，用于部署的可用计算能力往往显得是无限的， 并能在任意时候都能获取任意数量的计算能力。
[0025] 可测量的服务：云系统通过利用适于服务类型（例如存储、处理、带宽和活跃用户 帐号）的某种抽象程度的计量能力，自动地控制和优化资源效用。可以监测、控制和报告资 源使用情况，为服务提供者和消费者双方提供透明度。并且，本发明为客户端提供了用于调 整个体资源分配的自我监控以及以最小化的操作成本和能源利用实时地用于优化的资源 分配的实时配置。
[0026] 服务模型如下：
[0027] 软件即服务（SaaS):向消费者提供的能力是使用提供者在云基础架构上运行的 应用。可以通过诸如网络浏览器的瘦客户机接口（例如基于网络的电子邮件）从各种客户 机设备访问应用。除了有限的特定于用户的应用配置设置外，消费者既不管理也不控制包 括网络、服务器、操作系统、存储、乃至单个应用能力等的底层云基础架构。
[0028] 平台即服务（PaaS):向消费者提供的能力是在云基础架构上部署消费者创建或 获得的应用，这些应用利用提供者支持的程序设计语言和工具创建。消费者既不管理也不 控制包括网络、服务器、操作系统或存储的底层云基础架构，但对其部署的应用具有控制 权，对应用托管环境配置可能也具有控制权。
[0029] 基础架构即服务（IaaS):向消费者提供的能力是消费者能够在其中部署并运行 包括操作系统和应用的任意软件的处理、存储、网络和其它基础计算资源，有时也被称为系 统管理程序。消费者既不管理也不控制底层的云基础架构，但是对操作系统、存储和其部署 的应用具有控制权，对选择的网络组件（例如主机防火墙）可能具有有限的控制权。
[0030] 部署模型如下：
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