[发明专利]面向网络负载均衡的数据中心资源调度方法

说明书

本发明公开了一种面向网络负载均衡的数据中心资源调度方法。在一典型实施例中，所述的方法包括：(1)对云租户请求资源进行分析，综合该虚拟机部署问题的难易程度，根据资源拓扑的特点以及数据中心剩余计算资源情况实施拓扑感知的虚拟机部署策略；(2)拓扑感知的虚拟机部署策略，由于该问题本身是NP难的，在不能保证部署方案最优的情况下，采用基于图论最小边割集的部署策略。本发明可以最小化云数据中心网络链路的最大利用率，达到使网络负载均衡的目的，并能够有效减少网络热点的产生，以及最大程度地减少网络拥塞发生的可能性。

技术领域

本发明具体涉及一种面向网络负载均衡的数据中心资源调度方法，属于云计算和数据中心技术领域。

背景技术

数据中心虚拟机部署一直以来都是云计算资源调度的基本问题，通过高效的虚拟机部署方案，可以有效地提高数据中心资源利用率，为云提供商带来更多的利润，同时为云租户提供更加可靠的服务。但是，如今随着科技的不断发展，数据中心承载了越来越多的通信密集型的应用，而且数据中心规模逐年扩大，在数据中心计算资源不断发展的情况下，网络带宽的不足成为了限制数据中心发展的瓶颈。并且，随着人们生产生活的复杂化，租户的请求也在时时刻刻发生变化，如何更好的利用有限的带宽资源，有效避免网络拥塞，为租户提供更加可靠的服务，显得尤为重要。

在已有的虚拟机部署策略中，基于其优化目标的不同，大致可以分为以降低能耗为目标的虚拟机部署和以提高服务质量为目标的虚拟机部署方案两类。例如以减少物理机能耗为优化目标或者是使网络通信开销最小化的虚拟机部署，这些部署方案均没有考虑到数据中心网络链路的使用情况，导致某些链路的负载过重出现网络拥塞，从而降低数据中心性能。

总之，针对数据中心网络拥塞问题，已有研究的侧重在于降低数据中心能耗，没有达到降低网络链路负载的目的，不能保证服务的可靠性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种面向网络负载均衡的数据中心资源调度方法，其可以更好的均衡网络链路的负载，最大程度地降低数据中心网络拥塞发生的可能性，提高数据中心的可扩展性，从而克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种面向网络负载均衡的数据中心资源调度方法，其包括：

(1)进行资源拓扑分析，所述的资源包括租户请求数量n、每个请求的拓扑结构；

(2)进行数据中心剩余计算资源量分析，以统计数据中心每台物理机当前的可用计算资源量；

(3)执行拓扑感知的启发式虚拟机部署策略，包括：

(3-1)对所有的租户请求按照请求的虚拟机数量做降序排列，形成待部署的请求队列Q，定义i表示迭代次数，初始化i为1；

(3-2)对Q中的第i个请求Q_i，如果存在一物理机，其剩余可用资源最佳满足Q_i的虚拟机数量请求，则将Q_i部署到该物理机上，转入步骤(3-7)；否则，转入步骤(3-3)；

(3-3)查找请求Q_i表示的带权无向图中的具有最小权值的边割集；

(3-4)去掉请求Q_i中找到的最小边割集，原图被分割为两个子图；

(3-5)对步骤(3-4)中分割后的两个子图寻找最适合的物理机，若找到相应的物理机，则把相应子图中的虚拟机部署到该物理机上，然后转入步骤(3-7)；否则，转入步骤(3-6)；

(3-6)对分割后没有部署的请求采用分治思想进行部署；

(3-7)令i＝i+1，返回步骤(3-2)，直至所有请求全部部署到物理机。