[发明专利]基于积分算法的云网络资源弹性调度方法及系统

权利要求书

1.一种基于积分算法的云网络资源弹性调度系统，其特征在于，包括虚拟交换机模块、数据采集模块、积分计算模块以及资源调度模块；

所述虚拟交换机模块作为承载VM网络功能的核心模块，用于根据CPU周期占比为VM提供网络服务；

所述数据采集模块用于从虚拟交换机模块中收集每个工作时间片内，各VM所消耗的虚拟交换机的实际CPU时钟周期数及周期占比，并传输至积分计算模块；

所述积分计算模块用于根据输入的实际CPU时钟周期数及周期占比更新每个VM的积分值，并将更新的积分值传输至资源调度模块；

所述资源调度模块用于根据输入的积分值动态限制下一工作时间片内每个VM所消耗的虚拟交换机CPU周期数和周期占比，实现资源分配。

2.根据权利要求1所述的基于积分算法的云网络资源弹性调度系统，其特征在于，所述虚拟交换机模块包括虚拟网卡接口模块、Netframe转发模块；

所述虚拟网卡接口模块用于提供与VM进行网络数据通信的接口；

所述Netframe转发模块是基于DPDK的用户态网络协议栈组件，作为数据转发的核心模块，用于实现了两层MAC地址转发，即以Netfilter Hook的方式提供给虚拟网卡接口模块使用。

3.根据权利要求2所述的基于积分算法的云网络资源弹性调度系统，其特征在于，所述数据采集模块从Netframe转发模块中收集每个工作时间片内，各VM所消耗的虚拟交换机CPU时钟周期数及占总周期数的比例。

4.根据权利要求1所述的基于积分算法的云网络资源弹性调度系统，其特征在于，所述积分计算模块中，更新每个VM的积分值的过程包括：

为每个VM预设积分参数BASE、MAX和MIN，其中，BASE为基础消耗CPU周期占比，MAX和MIN分别为最大和最小消耗CPU周期占比；

针对每个VM，比较消耗的CPU周期占比是否小于BASE值，在CPU周期占比小于BASE值时，积分增加X1；在CPU周期占比大于BASE值时，积分减少X2，以得到积分更新结果，其中，X1和X2为预设的增加比例和减少比例，其中，X1小于X2，表示积分的积累速度要慢于积分的消耗速度。

5.根据权利要求1所述的基于积分算法的云网络资源弹性调度系统，其特征在于，所述积分计算模块中，当积分值为0时，不进行积分的更新，保持积分值为0。

6.根据权利要求1所述的基于积分算法的云网络资源弹性调度系统，其特征在于，所述资源调度模块中，若输入的积分值为0，则将下一秒内VM所消耗的最大CPU周期占比设为BASE；若积分值大于0，则将下一秒内VM所消耗的最大CPU占比设为MAX；同时，必须保证下一秒内VM所消耗的最小CPU周期占比为MIN。

7.根据权利要求1所述的基于积分算法的云网络资源弹性调度系统，其特征在于，所述资源调度模块根据输入的积分值动态控制的每个VM所消耗的虚拟交换机CPU周期占比传入至所述虚拟交换机模块；

所述虚拟交换机模块根据接收的CPU周期占比为VM提供相应规格的网络服务。

8.根据权利要求1所述的基于积分算法的云网络资源弹性调度系统，其特征在于，所述积分计算模块中，为每个VM预设的初始积分值根据用户的服务指标指定，取值为100～500。

9.一种基于积分算法的云网络资源弹性调度方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1-8任一项所述的云网络资源弹性调度系统，所述调度方法包括以下步骤：

步骤1，利用虚拟交换机模块为每个VM根据CPU周期占比提供网络服务；

步骤2，利用数据采集模块从虚拟交换机模块中收集每个工作时间片内，各VM所消耗的虚拟交换机的实际CPU时钟周期数及周期占比，并传输至积分计算模块；

步骤3，利用积分计算模块输入的实际CPU时钟周期数及周期占比更新每个VM的积分值，并将更新的积分值传输至资源调度模块；

步骤4，利用资源调度模块根据输入的积分值动态计算下一工作时间片内每个VM所消耗的虚拟交换机CPU周期数和周期占比，并传输至虚拟交换机模块。