[发明专利]一种虚拟网络资源分配方法、系统及电子设备

说明书

本申请涉及一种虚拟网络资源分配方法、系统及电子设备。所述方法包括：步骤a：根据物理机上所有虚拟机的网络信息生成任务图，并采用多级图划分算法对所述任务图进行划分，得到k个互不相交的分割子集；步骤b：计算各个分割子集中具有最长完成时间的关键路径，得到位于关键路径节点的虚拟机；步骤c：为所述处于关键路径节点的虚拟机分配单根输入输出虚拟化的虚拟设备。本申请采用半虚拟化技术与单根输入输出虚拟化技术相结合的方式来优化网络，默认每个虚拟机都分配有半虚拟化的虚拟网卡，而单根输入输出虚拟化的虚拟设备仅分配给多级图划分后的位于关键路径节点的虚拟机，以达到提高总体网络带宽利用率和降低并行应用总体执行时间的目的。

技术领域

本申请属于计算机虚拟化技术领域，特别涉及一种虚拟网络资源分配方法、系统及电子设备。

背景技术

由于近几年来计算机硬件成本的不断减低和单个计算机计算能力的不断加强，现在并行计算已越来越流行并被广泛接受。同时，为了数据中心资源的高效利用，往往采用虚拟化技术以提高数据中心的资源利用率。所谓虚拟化技术就是指能够在一台物理机上运行多台虚拟机技术，并且该虚拟机在用户、应用软件甚至操作系统看来，几乎与物理机没有区别。虽然这能大幅度提高资源利用率，但也由此引出了不同虚拟机间资源分配的问题，因此，如何有效的分配虚拟资源并最大程度的提高资源利用率一直受到广泛的关注和研究。

在当前的并行网络和分布式网络环境中，对网络资源的并行调度已经成为提升网络性能的一个极其重要的技术。但由于现阶段数据中心应用层与底层脱节、应用与网络脱节，这必将会引起网络资源调度的语义鸿沟，而使整个系统的运行缺乏协调性，从而导致网络资源的利用率不高。

发明内容

本申请提供了一种虚拟网络资源分配方法、系统及电子设备，旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

为了解决上述问题，本申请提供了如下技术方案：

一种虚拟网络资源分配方法，包括以下步骤：

步骤a：根据物理机上所有虚拟机的网络信息生成任务图，并采用多级图划分算法对所述任务图进行划分，得到k个互不相交的分割子集；

步骤b：计算各个分割子集中具有最长完成时间的关键路径，得到位于关键路径节点的虚拟机；

步骤c：为所述处于关键路径节点的虚拟机分配单根输入输出虚拟化的虚拟设备。

本申请实施例采取的技术方案还包括：所述步骤a前还包括：收集各个物理机上所有虚拟机的网络信息；所述网络信息的收集方式为：每个虚拟机通过读取UNIX操作系统为用户访问内核提供的伪文件系统获取网络信息，所述虚拟机获取的网络信息放入存储系统中，各个物理机存储系统读取所有虚拟机的网络信息，并将所述网络信息上传至主机。

本申请实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤a中，所述根据物理机上所有虚拟机的网络信息生成任务图，并采用多级图划分算法对任务图进行划分具体为：所述主机接收所有物理机上传的网络信息，根据所述网络信息生成带有参数的任务图，并采用多级递归二分划分方法对所述任务图进行划分。

本申请实施例采取的技术方案还包括：所述采用多级递归二分划分方法对任务图进行划分具体为：所述多级递归二分划分方法包括粗化、初始划分和细化三个阶段，所述粗化阶段在输入任务图后产生一系列复杂度更小的聚合图，通过所述聚合图的最大邻接对的顶点降低任务图的复杂度，当所述任务图的复杂度降到预设顶点数量时结束粗化阶段；所述初始划分阶段使用启发式算法对任务图进行初始划分，所述细化阶段将初始划分后的任务图逐步恢复。

本申请实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤b中，所述关键路径的计算公式为：

PathCompTime(CP)≥PathCompTime(P)