虚拟机资源管理系统及其方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]云计算在现代社会中已经变得无处不在，并且通常由运行用于在计算系统之间共享资源的多个虚拟机的多个物理机器构成。这些虚拟机是基于云的数据中心的构造模块，尤其在创建私有云系统、公共云系统和混合云系统时。此外，虚拟机(VM)在兼容性、隔离性、封装和硬件独立性方面给予巨大益处并且给予其它控制和定制优势。
[0002]在典型的数据中心中，为了对各种商业服务进行管理的不同目的，由不同组创建数个VM。由于虚拟机被配置为以与物理机相同的方式工作，所以大量VM的存在(由于VM创建的容易性)有时可能导致VM蔓延，在蔓延中，所创建的虚拟机的数量变得非常大，以致它们对物理资源造成压力，因此不利地影响云环境中所有VM的整体性能。
【附图说明】
[0003]由于结合下面的图进行实现方式的详细描述，所以下文中将更清楚地理解本公开的特征和优势以及本公开的附加特征和优势，其中:
[0004]图1图示根据示例实现方式的虚拟机资源管理系统的简化框图。
[0005]图2图示根据示例实现方式的虚拟机资源管理系统的另一框图。
[0006]图3图示根据示例实现方式的用于虚拟机资源管理的方法的简化流程图。
[0007]图4图示根据示例实现方式的用于虚拟机资源管理的方法的时序图。
[0008]图5图示依照示例实现方式的用于评估虚拟机资源管理系统中的虚拟机的处理步骤的简化流程图。
[0009]图6图示依照示例实现方式的用于取消虚拟机资源管理系统中的虚拟机的处理步骤的简化流程图。
【具体实施方式】
[0010]下面的讨论针对各个示例。尽管可以详细地讨论这些示例中的一个或多个，但是所公开的实现方式不应该被解释为或另外被用作对包括权利要求的本公开的范围进行限制。此外，本领域技术人员将理解，下面的描述具有广泛应用，并且任何实现方式的讨论仅意在作为一个实现方式的示例，而不旨在表示包括权利要求的本公开的范围受限于该实现方式。此外，如本文所用的，特别地与附图中的附图标记相关的标识符以及“N”表示可以通过本公开的示例包括这样标识的特定特征的数量。这些标识符可以表示相同数量或不同数量的特定特征。
[0011]本文的附图遵循编号惯例，其中开始的一位或多位数字对应于图的编号，其余的数字表示该图中的元件或组件。可以由相似数字的用户来识别不同图之间的相似元件或组件。例如，143可以指图1中的元件“43”，并且相似元件可以在图2中被称为“243”。可以增加、交换和/或去除本文的图中示出的元件，以提供本公开的多个其它示例。此外，各图中提供的元件的比例和相对尺寸旨在图示本公开的示例，而不应当从限制的意义上去理解。
[0012]云架构有助于提供服务，如基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)或软件即服务(SaaS)等。对于IaaS而言，这样的云架构利用运行虚拟机的物理服务，其创建相对地简单。例如，可以简单地使用服务目录模板来在企业云中创建大量VM。但是，VM创建的容易性最终导致企业所需的必要VM过多，这也被称为VM蔓延。经过一段时间，虚拟机变得过时，并且由于像需求改变、服务改变或一些其它环境因素这样的各种因素而不再起到它们被创建的作用，但仍然消耗宝贵的资源，并且引发主体机构的不必要开支。当没有为创建像生产环境或预演(staging)环境这样的关键环境留有容量时，VM蔓延显著得多，这可能引起生产发布的延迟。
[0013]在典型的数据中心中，VM被创建为部署服务或一组服务。如今的重要缺陷中的一些在于:由于VM的监视参数与服务的监视参数不同，所以数据中心管理员不能通过对服务器(VM)进行管理和监视来决定VM的必要性。目前，基于代理的和类似的监视方案被配置为监视虚拟机的CPU、存储器、I/O盘、I/O网络。此外，将低性能的VM分类为过时通常是有危险的，因为VM可能正在管理未充分使用的服务或VM的规模过大。因此，为了正确地确定特定VM的有用性，需要监视服务而不是监视服务器。更特别地，特定服务需要被监视并且被检验，以检查用于管理该服务的部署的原因，以便针对是否有效地使用VM以及VM是否仍然必需做出正确决策。因此，本领域中需要独立地监视和管理服务，而不是仅监视和管理服务器或与其关联的虚拟机。
[0014]如今，不存在基于所部署的服务来识别未充分使用的VM的自动化方式。相反，数据中心管理员必须手动地检验服务的活性，这在手动地执行时是耗时间的并且是容易出错的行为。在数据中心和生产环境中，服务基于负载、性能等不断地移动至具有不同能力的虚拟机，使得较旧的或未充分使用的虚拟机保持没有特定用途。这些虚拟机需要自动地被清除，使得可以回收资源。例如，客户/消费者经常需要最新的服务版本，这需要升级或撤回较旧的服务以及使之前的VM和关联的服务版本废弃。但是，监视VM或服务器不能给出与VM关联的服务或一组服务的准确利用。例如，虚拟机有时可能以不合适的顺序出现，但VM中的服务可能是无反应的或不稳定的并且因此未被使用。因此，关联的虚拟机未起到正确作用，并且需要一种自动的方式来识别和移除这样的虚拟机以有助于防止VM蔓延。
[0015]例如，考虑数据中心中的用户的数量对于数据中心的容量而言较高并且所有VM都活跃的情况。虚拟资源容量已达到其阈值，并且开发团队想要建立预演环境，以重现并分析在生产期间发现的关键问题。在这样的情景中，现有方法都不是有效的并且可能在日复一日的活动中产生延迟，甚至阻碍生产活动。这是因为:当劳动力随时间增加时，基础设施容量与用户数量的比率不断降低至活跃VM的数量超过阈值的程度。此时，将不存在可以用于像预演或生产这样的高优先级环境的VM。
[0016]用于检测VM蔓延的一个之前的方案涉及在电子表格中手动地跟踪VM，使得当VM的数量超过特定阈值时，取消空闲的VM，通知VM的所有者，并且删除或归档VM。这里，VM创建涉及对创建的VM的总数进行控制的管理员的批准。但是，由于需要管理员控制并监视所创建的VM中的每个，所以这些手动过程是非常费力的。另一方案涉及使用监视软件来基于使用而监视VM，以及随后归档已空闲或休眠预定时间的VM。但是，这些软件方法简单地被配置为识别不活跃的VM并且仅去除未使用的VM。其它方案包括通过从私有云向公共云移动来扩展基础设施容量。但是，这样的移动可能导致更高成本，并且还会给用户带来安全问题。因此，前述方案中的每个在某一方面有缺陷，并且不足以正确地检测和解决与VM蔓延关联的冋题。
[0017]本公开的实现方式提供用于虚拟机资源管理的系统和方法。所提出的方案描述如下方法:除基于生命周期阶段优先级而预先取消VM以外，基于被管理的服务和服务目录来识别不再需要的虚拟机。结果，可以收回资源，以提供更有效的资源利用和成本节约。这样的方案将有助于数据中心管理员控制不必要的VM蔓延，并且确保一直有效地使用所有虚拟资源。
[0018]现在更详细地参照附图，其中相同的附图标记标识所有图中对应的部分，图1图示根据示例实现方式的用于虚拟机监视和取消的系统的简化框图。环境100被示出为包括用于管理云环境中的资源的系统。本文描述的用于管理云系统中的虚拟机的系统表示用于执行本发明的实现方式的物理组件(例如，硬件)和/或编程指令的适当组合。
[0019]如图1中说明的，云系统100可以包括公共云系统、私有云系统和/或混合云系统。例如，包括公共云系统和私有云系统的环境100可以包括混合环境和/或混合云系统。公共云系统可以包括使公众可通过互联网获得资源的服务提供商。私有云系统可以包括向防火墙后面的有限多个人提供被管理的服务的计算架构。例如，私有云系统可以包括向防火墙后面的有限多个计算机提供被管理的服务的计算架构。混合云可以例如包括传统服务器系统、私有云系统、公共云系统和/或动态云服务的混合。混合云可以例如涉及由多个系统构成的物理上分离的服务和逻辑上分离的服务之间的相互依赖关系。混合云可以例如包括能够保持独特实体但能够绑定在一起的多个云(例如，两个云)。公共云系统和私有云系统可以例如被绑定在一起，例如通过公共云系统中的应用和私有云系统中的虚拟机资源管理系统绑定在一起。
[0020]参照图1，云架构100可以包括物理主机服务器101a和物理主机服务器101b、虚拟化层103、VM控制层105、优先级取消器120以及VM评估器115。此外，云计算环境100包括至少