[发明专利]一种多租户数据中心软件中间件的部署方法

说明书

本发明公开了一种多租户数据中心软件中间件的部署方法，以数据中心的物理拓扑信息和租户的请求作为输入，基于租户虚拟机需求模型给出租户对虚拟机、中间件以及网络资源的需求，通过寻找最小子树、部署租户虚拟机、保留网络带宽的步骤，为租户保留带宽，能够有效协调存放租户的应用虚拟机和中间件虚拟机的部署问题，使得数据中心在保证租户对于虚拟机、中间件和网络需求的同时，最大化接受租户请求的数量，提高数据中心的收益。

技术领域

本发明涉及多租户数据中心软件的部署技术，尤其涉及一种多租户数据中心软件中间件的部署方法。

背景技术

多租户数据中心为用户提供计算系统和一些相关组件(例如通信系统、存储系统等)功能。租户通过租用数据中心中提供的计算和网络资源，获得高质量的物理基础设施和管理服务。这些的服务通常包括虚拟机资源，如CPU、内存等计算资源和网络磁盘等存储资源，网络资源，如带宽、中间件等资源。

中间件是一个能够对数据流进行转换、检测、过滤的网络设备。防火墙、入侵检测系统、负载均衡器等都是常见的中间件。目前数据中心的中间件大多是硬件中间件，这种中间件以硬件的形式挂在网络设备上，处理能力有限，不能够满足租户的需求。首先，数据中心的中间件是被租户共享使用的，因此一些租户可能会因为竞争不到中间件资源而花费时间来等待中间件的服务从而造成拥塞。其次，这种被租户共享使用的中间件可扩展性差，难以满足不同租户的个性化需求。此外，由于这种中间件是需要额外的硬件设备支持，成本也比较高。

综上所述，数据中心运营商考虑使用通用虚拟机资源来替代中间件的功能，在数据中心中引入虚拟机中间件。由于虚拟机是数据中心当中固有的资源，不需要额外引入硬件设备。而且运营商可以为每个租户分配单独的个性化定制的软件中间件从而在避免拥塞的同时提高系统的可扩展性。

现有的工作在如何部署软件中间件从而在保证租户需求的前提下最大化接受租户的问题上，尚未有可行的解决方法。这主要是由于租户的请求复杂，既要请求虚拟机资源，又对中间件的网络通信模式以及带宽有特定的要求。由于数据中心当中每条链路的带宽以及物理机上能够开启的虚拟机的数量都是有限制的，需要总结并抽象租户的需求模型，明确租户的请求，从而设计出解决多租户数据中心中软件中间件的部署问题的算法。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种多租户数据中心软件中间件的部署方法，能够有效协调存放租户的应用虚拟机和中间件虚拟机的部署问题，使得在数据中心在保证租户对于虚拟机、中间件和网络需求的同时，进一步增加被接受的租户请求数量，甚至使得被接受的租户请求数量最多，整体大幅提升了数据中心的收益。

技术方案：本发明提供的一种多租户数据中心软件中间件的部署方法，该方法以数据中心的物理拓扑信息和基于租户虚拟机需求模型给出的租户的请求作为输入，所述租户请求包括租户请求的APP VM的数量、租户请求的MB VM的数量、租户APP VM之间通信所需求的每个APP VM的最小通信带宽保障、租户之间通信所需求的每个虚拟机每条连接的最小外部通信带宽保障、以及租户之间通信的依赖关系，其中APP VM即为用于应用的虚拟机，MBVM即为中间件虚拟机；该方法包括以下步骤：

1)寻找最小子树：在数据中心的树形拓扑结构中，基于所述租户虚拟机需求模型，通过最小子树查找算法，找到虚拟机个数满足租户需求的最小子树，如不存在这样的子树，则拒绝租户的请求；

2)部署租户虚拟机：对步骤1)中最小子树的每一个孩子逐一部署APP VM，如果该最小子树的孩子中还有剩余的虚拟机，则部署MB VM，当租户的APP VM和MB VM请求都被成功满足后，进入步骤3)，否则进入步骤1)中重新寻找一个最小子树；

3)保留网络带宽：根据租户虚拟机需求模型中给出的租户内部APP VM通信、租户之间相互通信、以及租户之间的通信依赖对于网络资源的需求，为租户保留带宽，如保留成功则该租户成功被数据中心接受，否则进入步骤1)重新寻找一个最小子树。