用于监测数据中心内的虚拟机vm之间的数据分组流的方法、系统、计算机程序和计算机程 ...的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及云计算和云网络，特别是用于监测数据中心内的虚拟机VM之间的数据分组流的方法、系统、计算机程序和计算机程序产品。
【背景技术】
[0002]在云网络中，虚拟机是对底层硬件的软件实现的抽象。虚拟机(VM)是像物理机器那样执行程序的机器(也就是计算机)的软件实现。
[0003 ]电信网络中的节点的硬件或物理资源，可以作为虚拟机实现。
[0004]基于云的电信为语音和数据通信，其中电信应用，如交换和存储，由虚拟机托管。
[0005]云通信供应商提供语音和数据通信应用和服务，在供应商拥有和维护的服务器上托管它们，让它们的客户访问“云”。云服务是一个广泛的术语，主要指通过如互联网基础设施来运行和访问的数据中心托管的服务。
[0006]最近一段时间VM在数据中心的放置已经成为研究领域。云平台中确定何处需要启动VM的调度器处理虚拟机的放置。大多数的调度器运行基本算法来确定虚拟机的放置。随机放置、第一可用服务器、轮转是简单调度器的一些示例。有些调度器采用更复杂的VM放置算法以达到在数据中心中的诸如低电力效用或相等负载分布的性能要求。如何调度VM确定如何高效地使用数据中心中的物理资源。数据中心的物理资源的高效使用导致降低运营成本。
[0007]在数据中心中，调度通过物理基础设施来处理VM的放置。在目前的云平台调度器中，进行放置决定考虑的参数是处理和存储资源的可用性，且它们的目标是在优化在基础设施中的物理服务器的使用以节省电力。在进行调度决定时，经常不考虑VM的网络使用。部署在云平台中的VM无论何时彼此通信的可用的带宽及其间延迟在放置VM时不作考虑。
【发明内容】
[0008]以下公开的一个目的是提供数据中心内VM之间的低效的网络流量流问题的解决方案。VM之间低效的网络流可以导致数据中心内部的网络流量流占用在如交换机和路由器的物理网络资源上的资源，也导致了正在通信的VM之间的增加的延迟。
[0009]根据提供的解决方案的一个方面，所述解决方案涉及一种用于监测数据中心内的虚拟机VM之间的数据分组流的方法，及其不同的实施例。该方法包括收集用于数据中心中的VM之间的数据分组流的流数据，以及将VM之间的数据分组流的流数据映射到数据中心拓扑上以建立用于所述数据分组流的流成本。该方法还包括针对数据中心内的每个VM，计算用于与VM相关联的所有流的聚合流成本，以及基于聚合流成本确定是否重新调度任何VM。
[0010]根据提供的解决方案的另一个方面，所述解决方案涉及一种监测数据中心内的虚拟机VM之间的数据分组流的流监测系统及其不同的方面。该流监测系统包括处理器和存储器，所述存储器包括由所述处理器可执行的指令，由此该流监测系统操作为收集用于数据中心中的VM之间的数据分组流的流量数据，将VM之间的数据分组流的流量数据映射到数据中心的拓扑上以建立用于所述数据分组流的流成本，针对数据中心内的每个VM计算用于与VM相关联的所有流的聚合流成本，以及基于聚合流成本确定是否重新调度任何VM。
[0011]根据所提供的解决方案的另一个方面，所述解决方案涉及计算机程序，该计算机程序包括计算机程序代码，当计算机程序代码在系统的处理器中运行时，使系统执行上述方法的方法步骤。该方法包括收集用于数据中心中的VM之间的数据分组流的流数据，并将VM之间的数据分组流的流数据映射到数据中心拓扑上以建立用于所述数据分组流的流成本。该方法还包括针对数据中心内的每个VM计算用于与VM相关联的所有流的聚合流成本，以及基于聚合流成本确定是否重新调度任何VM。
[0012]根据所提供的解决方案的另一个方面，所述解决方案涉及计算机程序产品，该计算机程序产品包括上述计算机程序和存储所述计算机程序的计算机可读装置。
[0013]在调度VM时通过在数据中心内部VM之间考虑网络流量流模式的一个优势是，它可以导致云平台内部诸如交换机和路由器的物理网络资源的最优利用，并减少网络延迟。
【附图说明】
[0014]在阅读下面的结合附图的详细描述之后，本发明的前述及其他目的、特征和优点将更容易理解，在附图中:
[0015]图1是图示根据现有技术的数据中心的框图；
[0016]图2是图示包括流监测系统的改进的数据中心的框图；
[0017]图3是图示根据本发明的一个方面的流监测系统的框图；
[0018]图4是图示根据本发明的一个方面的方法的流程图；
[0019]图5是图示根据本发明的一个方面的方法的实施例的流程图；
[0020]图6是图示数据中心的物理资源部分的框图；
[0021]图7是图示指示可选的VM位置的(如在图6中的)物理资源部分的框图；
[0022]图8是图示根据本发明的另一个方面的流监测系统的框图。
【具体实施方式】
[0023]在下面的描述中，为了解释而不是限制的目的，提出具体的细节，如特定的电路、电路部件、技术等，以提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，可以在脱离这些具体细节的其他实施例中实践本发明。在其他情况下，公知的方法、设备和电路的详细描述被省略，以免不必要的细节使本发明的描述模糊不清。
[0024]图1是根据现有技术的数据中心的图示。
[0025]数据中心10包括云管理器11、资源管理器12、故障管理器13、调度器14、物理资源层15。虚拟机(VM)152和虚拟交换机(Vsw)154在这一层中执行，这一层包括硬件资源，诸如计算机(CPU和存储器)、网络(路由器、防火墙、交换机、网络链路和接口)、存储部件(硬盘)和其他物理计算基础设施元件。
[0026]三层模型可用于说明电信网络的云基础设施:服务层、资源抽象和控制层、以及物理资源层。数据中心托管的应用服务软件属于服务层。云供应商定义了云消费者接入电信服务的接口。此外，定义了资源抽象和控制层，该层涉及系统部件以通过软件抽象来提供和管理到物理计算资源的访问。资源抽象部件的示例包括软件元件，诸如管理程序(hypervisor)、虚拟机、虚拟数据存储和其他计算资源抽象。资源抽象需要保证底层物理资源的高效、安全和可靠的使用。虽然虚拟机技术在这一层是常用的，但是提供必要软件抽象的其他手段也是可能的。该层的控制方面是指负责资源分配、访问控制和使用监测的软件部件。这是将各种底层物理资源和它们的软件抽象连接在一起的软件，以实现资源池化、动态分配和测量服务。
[0027]物理资源层15涉及所有物理计算资源。该层包括硬件资源，诸如计算机(处理器和存储器)、网络(路由器、防火墙、交换机、网络链路和接口)、存储部件(硬盘)和其他物理计算基础设施元件。资源抽象和控制层在物理资源层的顶部暴露虚拟云资源，并支持服务层，其中云服务接口暴露于不可以直接访问物理资源的云消费者。
[0028]云基础设施中的服务应用是在可用的物理资源上动态分配为VM的软件应用，物理资源是例如计算中央处理单元硬件资源(CPU HW)、网络资源(NW)和磁盘服务器资源(磁盘)。所述VM可以被快速地创建、克隆、破坏，并可以与相关的数据一起也在物理远程基础设施上实时迀移。
[0029]云基础设施可以包括用于托管提供程序服务的软件应用的一个或多个虚拟数据中心10。
[0030]云管理器(系统)11主要作用是向外部实体提供云服务，监测服务水平协议(SLA)，实现计费平台等。云管理器11还被配置为，响应于由云消费者和云提供商两者执行的管理动作，借助于帮助协调IT资源、即物理资源15的调度器14来管理和控制若干管理程序布置和资源管理系统12机制。
[0031]通常通过资源管理器调度器14自动化和实现的任务涉及:
[0032].管理用于创建构建前实例的虚拟IT资源模板，诸如虚拟机；
[0033].响应于虚拟IT资源VM实例的启动、暂停、恢复和终止，分配和释放虚拟IT资源到可用的物理基础设施中；
[0034].协调与其他机制的参与相关的IT资源，诸如资源复制、负载平衡器和故障管理系统13;
[0035].在整个云服务实例的生命周期中实施使用和安全策略；
[0036]?监测IT资源的运行条件；
[0037]云供应商通常部署资源管理系统作为VM平台的一部分。
[0038]资源管理器，或资源管理系统12的功能可以通过云供应商或云消费者采用的云资源管理员访问。那些代表云供应商工作的人员通常能够直接访问资源管理系统的本机控制台。
[0039]资源管理系统12通常暴露允许云供应商建立远程管理系统门户的应用编程接口API，远程管理系统门户可以被定制以选择性地提供资源管理控制到代表云消费者组织的外部云资源管理员。
[0040]故障管理器13是数据中心内用于处理故障和故障转移(failover)的块。
[0041]为了实现
【发明内容】
中陈述的目的，下面建议和描述对数据中心10的改进。所述改进的数据中心100支持由此用于实现所陈述的目的的方法及其实施例。
[0042]在图2中图示了数据中心100的实施例。所述改进的数据中心100在以后描述的多个细节不同于参见图1的现有技术的数据中心10。
[0043]改进的数据中心100包括云管理器110、资源管理器120、故障管理器130、调度器系统140和物理资源层150。虚拟机(VM) 160和虚拟交换机(Vsw) 170在物理资源层150中执行，物理资源层150包括硬件资源，诸如计算机