[发明专利]一种基于Docker云平台的优先级队列动态反馈负载均衡资源调度方法

说明书

本发明提供了一种基于Docker云平台的优先级队列动态反馈负载均衡资源调度方法。本发明根据云平台服务器的CPU、内存、网络综合因素计算各服务器的负载权值并建立优先级队列：服务器性能优先级队列和待调度服务器性能优先级队列，在此基础上进行动态反馈调度：通过周期性负载监测，动态更新服务器的负载权值及两个队列；再查看待调度服务器性能优先级队列中是否有需要调度的服务器，选择一组或多组平均连接数最小的Docker容器进行调度，将容器调度到服务器性能优先级队列上动态性能最好的服务器上，同时更新两个优先级队列。本发明引入多维资源的处理以及基于优先级队列的动态反馈的综合负载均衡方法，保证了多维资源的综合性能和调度方法实现效率。

技术领域

本发明属于计算机云计算技术领域，具体涉及一种基于Docker云平台的优先级队列动态反馈负载均衡资源调度方法。

背景技术

云计算将计算资源整理抽象成计算资源库，然后将资源按量或按时计费，通过网络提供给计算资源使用者。云计算通过分布式、虚拟化等多种技术的整合，将处理能力、存储、网络等资源抽象成可以作为服务提供给用户的计算机资源，用户可以根据需求，按时或者按量付费获取，非常方便。

Docker容器技术具有轻量化、可配额和便携化等优点，非常适合用于开发PaaS云平台，在今后的云计算发展中具有重要的地位。但是，以Docker为基础的云平台的原理和资源模型与传统虚拟化平台不同，不能直接使用虚拟机虚拟化的资源调度策略，因此需要根据以Docker为基础的云平台的资源特点设计主机资源调度策略。

负载均衡是比较常用的资源调度策略，负载均衡的基本思想就是让所有的服务器的资源使用率接近，这样可以有效的避免服务器空载造成的资源浪费，也可以防止服务器超载造成的业务瘫痪。通过监控和计算服务器主机资源，将新分配的容器调度到资源使用率较低的服务器上，在适当的时候将过载的服务器上的容器调度到资源利用率低的空闲服务器上，从而保证资源利用率的均衡，保证云平台的整体性能。

云计算常用的负载均衡算法有轮转调度算法、加权轮转调度算法、目标地址哈希算法、源地址哈希算法、最小连接算法、启发式算法等。

对于Docker云平台宿主机不仅可以是不同配置的物理服务器，还可以是IaaS基础设施，因此资源调度策略需要支持不同规格的服务器。其次Docker云平台的调度粒度是容器，容器本身对资源的需求基本上是完全不同的，即Docker云平台具有不同规格的用户需求，因此资源调度策略要考虑不同规格用户需求。另外，Docker云平台中Docker启动速度在秒级，因此资源调度策略的响应时间过长，则资源调度策略的时间响应度占主要矛盾，因此需要在保证负载均衡的同时，尽量减小调度算法的及计算量，以减小调度时间。已有资源调度策略不是难以解决用户需求规格一致导致的负载不均衡问题，就是算法实现计算量大，负载均衡的时间响应度低，无法保证实时动态调度，并且现有的资源调度策略大多是针对以虚拟机为基础的云平台，很少有在Docker容器的基础上设计调度策略。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于Docker云平台的优先级队列动态反馈负载均衡资源调度方法，用以改进现有的常规资源调度策略，并应用于Docker云平台。

本发明的技术方案是按以下方式实现的，对Docker云平台主机资源建立数学模型，根据云平台服务器的CPU、内存、网络综合因素计算负载权值建立优先级队列，在此基础上进行动态反馈调度。该方法周期性的获取负载情况作为反馈信息，通过一定的评价公式计算资源调度的优先级，将不同优先级的资源按调度优先级排队生成优先级队列，调度器再根据优先级队列进行资源调度。

本发明是基于Docker云平台的优先级队列动态反馈负载均衡资源调度方法，包括下列步骤：

(1)系统初始化

引入资源规格系数解决服务器规格不一，引入权值因子解决用户需求不一。

①设置资源规格系数：