[发明专利]一种基于云计算的准入控制算法

说明书

技术领域

本发明涉及服务器虚拟化技术领域，具体提供一种基于云计算的准入控制算法。

背景技术

Xen是一种多任务虚拟机管理器，负责保证每个运行的客户虚拟机都能够获得一定的CPU时间。作为一个多任务系统，Xen中的调度器需要在保证运行的客户虚拟机的公平性和保证整体吞吐量之间做出折中考虑。Xen系统中建立了VCPU（虚拟处理器）结构，为每个VM（虚拟机）提供一个或多个VCPU结构；在虚拟机内部，客户操作系统可以对这些VCPU进行调度。这些VCPU分时复用PCPU（物理处理器），即多核处理器中的核，任意时刻一个PCPU上只能被一个VCPU使用。因此，Xen需要对VCPU合理分配PCPU时间片并进行调度。Xen中的调度器，是一种按比例公平共享的非抢占式调度算法，能够将CPU时间公平高效分配给各个VM，但是不支持实时调度，在响应速度要求较高的应用中，响应延迟普遍较长且波动明显，不能满足实时系统的性能需求，并且其不是实时调度算法，所以不能够应用于硬实时领域。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述存在的问题，提供一种可以减少动态迁移的开销，提高系统在负载较大和任务参数变化时的鲁棒性，保证系统的实时处理能力的基于云计算的准入控制算法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种基于云计算的准入控制算法，基于实时调度理论，控制每个PCPU上分配的负载不超过PCPU所能够承受的最大值，在VCPU初始化和PCPU调度参数发生调整时，准入控制机制模块会对VCPU的调度参数进行可调度性检查，若可调度，则接受，并为VCPU分配合适的PCPU；否则，则拒绝VCPU调度参数的调整。

作为优选，采用循环首次适应准入控制算法下的VCPU初始化时的VCPU到PCPU的映射过程，系统初始时设置每个物理处理器PCPU的空闲CPU资源值为100，当通过首次适应的策略，尝试将VCPU负载分配给PCPU时，准入控制机制模块将会检查PCPU上是否剩余有足够的CPU资源可以满足VCPU的CPU资源需求。若PCPU上剩余有足够的CPU资源可以满足VCPU的CPU资源需求，则该PCPU接受此VCPU负载；否则该PCPU拒绝接受此VCPU负载，继续检查下一个PCPU上是否剩余有足够的CPU资源可以满足VCPU负载的需求。如果能够找到可以满足VCPU负载需求的PCPU，则建立此VCPU，并将VCPU负载分配给该PCPU，更新该PCPU上空闲CPU资源值；如果找不到可以满足VCPU的CPU资源需求的PCPU，则拒绝建立此VCPU，并返回相应信息。

作为优选，所述VCPU的调度参数包括Period（周期）和Slice（时间片）。

作为优选，当VCPU的调度参数或者对CPU的亲和性发生调整时，准入控制机制模块会检查VCPU与原来所在的PCPU是否还满足亲和性关系以及原来所在的PCPU上是否能够满足修改后VCPU的CPU资源需求。如果都能够满足，则保持原来的VCPU和PCPU的分配关系不变，并根据修改后VCPU的CPU需求更新PCPU上空闲CPU资源值；如果上述两个条件不能够同时满足，则从VCPU原来所在的PCPU的下一个PCPU开始，根据首次适应策略，从VCPU的所有亲和PCPU中寻找能够满足修改后的VCPU的CPU资源需求的PCPU，如果能够找到这样的PCPU，则将该VCPU分配给该PCPU，并更新VCPU原来所在PCPU和现在所在PCPU上的空闲CPU资源值；如果找不到满足条件的PCPU，则保持VCPU原来的调度参数和与PCPU的分配关系，拒绝VCPU调度参数的调整，并返回相应信息给用户。

本发明具有以下突出的有益效果：所述算法能够保证每个PCPU上分配的VCPU负载不会超载和一定的均衡性，从而保证了Xen平台上每个虚拟机中任务的实时性及其服务质量，并在一定程度上实现了多个物理处理器核上的负载均衡性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明所述基于云计算的准入控制算法作进一步详细说明。

实施例