[0070] 式（I)中，CPU(Vi)表示待迀移虚拟机Vi的CPU大小,Mem(Vi)表示待迀移虚拟机Vi的 内存，bw表示待迀移虚拟机V1的迀移可用链路带宽；S1CPU(Vj)表示与待迀移虚拟机V 1迀移 目的物理主机相同的所有虚拟机的CPU总和，2#em(Vj)表示与待迀移虚拟机V1迀移目的物 理主机相同的所有虚拟机的内存总和;Cl1表示迀移所用链路带宽的容量大小，α表示CPU大 小影响因子的权重，β表示内存影响因子的权重，γ表示迀移可用链路带宽的权重，α+β+ γ = 1，βΕ[0，1]，γ已[0，1]。(1、0、γ的具体取值可以根据业务需要进行调节。
[0071]所述步骤(4)中，OpenFlow控制器将步骤(3)中生成的虚拟机集群迀移方案策略下 发到各底层交换机，所述虚拟机集群迀移方案策略包括选择的路径、每条路径分配的带宽 大小；同时，SDN全局控制器通知VDCs (虚拟数据中心)控制器准备开始虚拟机的迀移。
[0072]所述步骤(5)之前执行以下操作：Server Manager提前为分配虚拟机迀移所需的 各种底层物理资源，所述各种底层物理资源包括物理主机、CPU、内存、物理链路。
[0073] 所述步骤⑶中，具体步骤包括:如图3所示：
[0074] 3-1)初始化算法输入变量:迀移开始时刻t-0,迀移方案Order- @，y-{所有 待迀移的虚拟机};
[0075] 3-2)判断V是否为空，如果不是，执彳丁3-3);如果是，输出Order，结束步骤(3)，执"f丁 步骤(4);
[0076] 3-3)创建t时刻满足迀移条件，所述迀移条件是指:剩余链路带宽是否满足迀移最 低带宽要求，目的物理主机剩余CPU、内存大小是否满足迀移所需CPU、内存要求，能够进行 迀移的虚拟机集合V t:遍历V，对于iev，只要i满足迀移条件且能够进行迀移的，就将i添加 到集合Vt中；
[0077] 3-4)确定t时刻能够同时迀移的虚拟机集合G(t):
[0078] 3-5)判断Vt中是否还有元素，如果是，初始化优先级综合确定因子Q-0,执行3-6);如果不是，执行3-8);
[0079] 3-6)遍历Vt，对于Vj e Vt，根据式（I)计算Q(Vj) ' Q_max-Q(Vj)，如果Q<Q_max，对Q 重新赋值:Q-Q_max，迀移的虚拟机vm-V;如果不是，Q值不变；
[0080] 3-7)步骤3-6)遍历结束后，将3-6)遍历操作挑选出的待迀移虚拟机vm添加到t时 刻能够同时迀移的虚拟机集合G(t)中:G( t)-G(t) U {vm};
[0081] 更新底层网络状态信息:在算法上释放之前迀移的带宽，更新剩余待迀虚拟机在t 时刻迀移的可行性，为本轮选中的虚拟机安排迀移带宽。
[0082] 更新t时刻可迀移的虚拟机集合Vt，返回步骤3-5)。
[0083] 3-8)更新迀移计划0rder:0rder-Order U {〈t，G(t)>}。
[0084] 3-9)更新总的虚拟机迀移集合V:V-V/G(t)。
[0085] 3-10)更新迀移开始时刻t-t+inter(w)，返回步骤3-2)。
[0086] inter(w)是Order中两个相邻迀移虚拟机结束迀移时刻之间的时间差。
【主权项】
1. 一种基于SDN的云数据中心多虚拟机迀移调度计划方法，该方法在基于SDN的云数据 中心多虚拟机迀移调度计划系统运行，所述基于SDN的云数据中心多虚拟机迀移调度计划 系统包括SDN全局控制器、Sequencer模块、VDC控制器、交换机、虚拟机，所述SDN全局控制器 包括Sequencer module、Server Manager、OpenFlow controllernNetwork Info数据库、 VDCs Info数据库;其特征在于，具体步骤包括： (1) SDN全局控制器接收服务运营商SP提交的虚拟机集群迀移请求;所述虚拟机集群迀 移请求包括^:表示待迀移的虚拟机，5\表示待迀移的虚拟机所在的源 端主机，1^表示待迀移的虚拟机的目的主机，爲^表示待迀移的虚拟机的最小迀移带宽； (2) SDN全局控制器收集底层网络信息； (3) 将步骤(2)收集到的底层网络信息输入至Sequencer (迀移排序)模块，Sequencer模 块生成优化后的虚拟机集群迀移方案策略； (4) SDN全局控制器将生成的优化后的虚拟机集群迀移方案和迀移流量转发策略发给 VDC控制器和各底层交换机； (5) 根据优化后的虚拟机集群迀移方案策略，VDC控制器开启并管理虚拟机集群迀移； (6) 同一虚拟数据中心VDC中，虚拟机之间用于内部通信的虚拟链路重新映射到相应物 理链路上； (7) 重新启用虚拟机，虚拟数据中心VDC恢复服务。2. 根据权利要求1所述的一种基于SDN的云数据中心多虚拟机迀移调度计划方法，其特 征在于，所述步骤(2)中，所述底层网络信息包括底层物理网络信息、虚拟网络信息，G(N S， SS，LS)表示所述底层物理网络信息，NS表示物理节点，S S表示物理交换机，I/表示物理链路的 集合;G(NV，Sv，17)表示所述虚拟网络信息，N v表示虚拟机，Sv表示虚拟交换机，17表示虚拟链 路的集合； 将所述底层物理网络信息存储在Network Info数据库，将所述虚拟网络信息存储在 VDCs Info数据库中。3. 根据权利要求1所述的一种基于SDN的云数据中心多虚拟机迀移调度计划方法，其特 征在于，所述步骤(3)中，Sequencer模块根据提出的虚拟机迀移优先级综合确定因子Q( Vi) 不断的迭代计算，求出最优的多虚拟机迀移调度方案Order;虚拟机迀移优先级综合确定因 子Q(Vl)的计算公式如式(I)所示：I ) 式(I)中，CPU (Vi)表示待迀移虚拟机Vi的CPU大小，Mem (Vi)表示待迀移虚拟机Vi的内存， bw表示待迀移虚拟机^的迀移可用链路带宽；Σ$Ρυ(νι)表示与待迀移虚拟机^迀移目的 物理主机相同的所有虚拟机的CPU总和，Σ# θπι(νι)表示与待迀移虚拟机^迀移目的物理主 机相同的所有虚拟机的内存总和;cU表示迀移所用链路带宽的容量大小，α表示CPU大小影 响因子的权重，β表示内存影响因子的权重，丫表示迀移可用链路带宽的权重，α+β+γ =1，β e[0，l]，γ e[0，l]o4. 根据权利要求1所述的一种基于SDN的云数据中心多虚拟机迀移调度计划方法，其特 征在于，所述步骤(4)中，OpenFlow控制器将步骤(3)中生成的虚拟机集群迀移方案策略下 发到各底层交换机，所述虚拟机集群迀移方案策略包括选择的路径、每条路径分配的带宽 大小；同时，SDN全局控制器通知VDCs控制器准备开始虚拟机的迀移。5.根据权利要求1所述的一种基于SDN的云数据中心多虚拟机迀移调度计划方法，其特 征在于，所述步骤(5)之前执行以下操作:Server Manager提前为分配虚拟机迀移所需的各 种底层物理资源，所述各种底层物理资源包括物理主机、CPU、内存、物理链路。
【专利摘要】本发明涉及一种基于SDN的云数据中心多虚拟机迁移调度计划方法，综合考虑了待迁移虚拟机的内存、可用链路带宽、宿主机CPU计算能力、同属一个VDC的虚拟机之间的内部通信流量等各种影响因子，作为确定虚拟机迁移优先级的综合决定因素。同时提出利用SDN自动感知网络状态的优势，提高迁移带宽利用率，优化虚拟机管理。本发明主要目的在于降低虚拟机集群的总体迁移时间，同时有效减少由于迁移导致的虚拟数据中心和每个虚拟机的平均宕机时间，从而提升云计算应用的服务质量水平，提升数据中心的性能。
【IPC分类】G06F9/50, H04L29/08, H04L12/751, H04L12/801, H04L12/721
【公开号】CN105610715
【申请号】CN201610144020
【发明人】邢建平, 孙建朋, 王胜利, 王永, 杨超
【申请人】山东大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年3月14日