[发明专利]虚拟机集群资源分配调度方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机领域，涉及一种虚拟机集群资源分配调度方法。

背景技术

虚拟机（Virtual Machine）指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。

在服务器虚拟化技术的应用领域，多采用静态的资源分配方法，虚拟机对负载变化不具有良好的适应性。在虚拟机集群的调度技术方面，大部分应用仍然使用传统物理机集群下使用的基于任务调度的策略。由于任务型的应用不能覆盖所有类型的应用；因此，基于任务调度的集群调度方法具有一定的局限性，并且调度粒度较大，难以发挥出虚拟机集群本身具有的特殊优势。

在目前的虚拟资源调度方案中采用的经济运行调度为根据当前资源使用情况来判断当前负载情况，如果当前负载过低通过集中调度的方式，将虚拟资源集中到选定的特定物理节点上，并关闭没有运行虚拟资源的物理节点，达到经济运行的目的，如果当前负载过超过设定的值，那么将启动空闲物理节点，并将当前节点进行经济运行调度。

目前的经济运行调度为根据当前资源的负载情况，进行虚拟资源调度。当发生突发大规模负载的情况时不能及时启动物理节点，从而导致虚拟资源运行变慢。

发明内容

为克服现有技术不能及时应对负载突增造成系统运行速度突然减缓的技术缺陷，本发明公开了一种虚拟机集群资源分配调度方法。

本发明所述虚拟机集群资源分配调度方法，包括如下步骤：

S1.从历史负荷数据库中寻找虚拟机的负载警戒时间点 ；所谓负载警戒时间点，是当一台以上虚拟机的虚拟机资源利用量Dvm达到警戒值ALR时的时刻,

所述警戒值ALR= Mvm*A1,A1为预先设定的警戒百分比，虚拟机资源利用量Dvm=Mvm*Lvm，其中Mvm为虚拟机可调用资源，Lvm为虚拟机资源利用率；

S2.预先设定第一时间长度μ，在负载警戒时间点前μ时刻，开启物理机，新开启物理机的增加物理资源SN应大于N*Mvm*A2，并将虚拟机迁移至新开的物理机；

其中N为S1步骤中虚拟机资源利用量Dvm达到警戒值ALR的虚拟机数量，A2为预设的削峰参数。

优选的，所述第一时间长度μ不少于300秒。

优选的，所述负载警戒时间点的寻找方法为：

定义第二时间长度Δt，从历史负荷数据库中找出与预测日类型相同的多个比照日，对每一比照日按第二时间长度Δt间隔划分为N=24h/Δt个点，对多个比照日的属于相同时间点的虚拟机资源利用量取平均值作为该时间点的比照值，当任意连续两个比照值均大于警戒值ALR时，则较早的比照值对应的时间点为负载警戒时间点。

优选的，按照CPU、内存、网络分别为虚拟机分配资源；分别测量虚拟机使用CPU、内存、网络时的硬件资源使用率，测量数据作为Lvm的对应分量；

所述Mvm、Lvm为三维向量，Mvm＝<Mvm-cpu, Mvm-mem， Mvm-net> 、Lvm＝<Lvm-cpu, Lvm-mem， Lvm-net>；其中后缀-cpu表示用于CPU的分量，-mem表示用于内存的分量，-net表示用于网络通信的分量。

优选的，所述步骤S2中将虚拟机迁移至新开的物理机的策略为以下三种方式中任意一种： 

F1.最小化迁移策略,选择数量最少的虚拟机进行迁移；

    F2.最有潜力增长策略,选择虚拟机 CPU 利用率最低的虚拟机迁移；

F3.随机选择策略，随机选择部分虚拟机进行迁移。

具体的，所述A1=80%，A2=30%。

采用本发明所述的虚拟机集群资源分配调度方法，根据历史数据确定负载警戒时间点，预先开启物理机对虚拟机进行分流迁移，保证每台虚拟机提前降低资源使用率，通过提前对物理机的启动并对虚拟机进行平滑迁移，达到负载平衡目的。

附图说明

图1为本发明所述虚拟机资源利用量Dvm的一种具体计算方式示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。