[发明专利]资源利用率预测感知的云数据中心虚拟机资源分配方法

说明书

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及资源利用率预测感知的云数据中心虚拟机资源分配方法，各虚拟机监视器预测所在的物理机在下一周期的负载状态，并将所述预测负载状态发送至所在的物理机上的局部管理器；全局管理器从各局部管理器获取各物理机的预测负载状态；全局管理器根据各物理机的预测负载状态，将预测负载状态为过载的物理机上的部分虚拟机迁移到其他负载状态为正常的物理机上；将所述预测负载状态为不足的物理机上的所有虚拟机迁移到其他负载状态为正常的物理机上，并将所述预测负载状态为不足的物理机置于低功耗状态；本发明能有效提高物理机资源利用率和用户请求完成率，提高了云数据中心的性能，也减少了云数据中心的能耗。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种资源利用率预测感知的云数据中心虚拟机资源分配方法。

背景技术

在云计算中，服务提供者向服务消费者提供三种形式的服务，即基础设施即服务(即IaaS,Infrastructure as a Service)，平台即服务(PaaS,Platform as a Service)，软件即服务(SaaS,Software as a Service)。IaaS以虚拟机(Virtual Machine,VM)的方式向用户提供计算服务，降低了客户安装和维护系统的成本。云计算基础设施的不断增长导致云数据中心的能源消耗显著增长。大量的能源消耗不仅会使运营费用急剧增加，还会产生大量的碳排放。通常，客户会与云服务提供商达成服务水平协议SLA，约定云服务服务的水平，如系统吞吐量、响应时间和停机时间比率等。

一般情况下，云数据中心按峰值需求配置物理机资源，但云数据中心中的物理服务器(也称物理机)的平均CPU利用率只有15％到20％，大量闲置的物理机消耗了峰值能耗的70％。显然，造成能源浪费的一个主要原因是有太多的物理机处于空闲状态。因此，让尽可能少的物理机处于活动状态并关闭空闲的物理机是降低云数据中心能耗的有效方法。

虚拟机迁移技术是一种提高资源利用率的重要技术，虚拟机迁移将虚拟运行环境(包括操作系统与应用程序)从一个物理服务器迁移到另外一个物理服务器。虚拟机在线迁移可保持客户操作系统和应用程序的继续运行而不受干扰，因而在云数据中心得到广泛应用。通过虚拟机在线迁移技术可将数据中心资源利用率低的物理机上的虚拟机整合到较少的物理机上，关闭空闲的物理机，从而减少运行的物理机数量，以达到最小化云数据中心的能源消耗的目的。

数据中心在大规模使用虚拟化技术后，虚拟机的数量巨大，虚拟机的负载会随用户的需求动态变化，有时候变化巨大。当服务器上部分VM的工作负载突然增加而需要更多的资源时，就会引起服务器上各虚拟机之间对资源的竞争。目前，解决方法是在各虚拟机之间重新分配服务器的物理资源或迁移部分虚拟机到其他服务器上，但是，过多的虚拟机迁移、过高的带宽利用率，都会影响云数据中心的性能。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种资源利用率预测感知的云数据中心虚拟机资源分配方法，以解决过多的虚拟机迁移、过高的带宽利用率，影响云数据中心的性能的问题。

本发明提供了一种资源利用率预测感知的云数据中心虚拟机资源分配方法，包括以下步骤：

各虚拟机监视器周期性地基于资源利用率的日志文件中的资源利用率数据预测所在的物理机上的每个虚拟机在下一资源重新整合周期的预测资源利用率；根据各虚拟机监视器所在的物理机上的每个所述虚拟机在下一资源重新整合周期的预测资源利用率，计算各虚拟机监视器所在的物理机在下一周期的预测负载状态，并将所述预测负载状态发送至所在的物理机上的局部管理器；

全局管理器从各局部管理器获取各物理机的预测负载状态；

全局管理器根据各物理机的预测负载状态，将预测负载状态为过载的物理机上的部分虚拟机迁移到其他负载状态为正常的物理机上；将所述预测负载状态为不足的物理机上的所有虚拟机迁移到其他负载状态为正常的物理机上，并将所述预测负载状态为不足的物理机置于低功耗状态。