[发明专利]一种三阈值的虚拟机迁移方法

摘要

本发明公开了一种三阈值的虚拟机迁移策略，其特征包括：1使用虚拟机活跃度来量化虚拟机负载的波动，并通过虚拟机活跃度来判定虚拟机是否活跃；2遍历集群中的主机，将主机中的与主机活跃标记不同的异类虚拟机迁出至过载迁移队列；3遍历集群中的主机，从过载主机中迁出一部分虚拟机至过载迁移队列，直至主机不再过载；4将过载迁移队列中的虚拟机迁出至集群中合适的主机中；5遍历集群中的主机，将轻载主机中的所有虚拟机迁出至轻载迁移队列中；6将轻载迁移队列中的虚拟机迁出至集群中合适的主机中。本发明能降低在云计算环境中虚拟机负载波动剧烈的情况下虚拟机在集群中的主机之间的迁移次数，从而使云服务质量得到提高。

主权项

1.一种三阈值的虚拟机迁移方法，是用于对N台虚拟机在M台主机间的迁移过程中，其特征是：令M台主机记为集合PM＝{pm₁,pm₂,...,pm_m,...,pm_M}，1≤m≤M；pm_m表示PM中的第m台主机，令第T个周期中的第m台主机pm_m记为且pc_m表示第m台主机pm_m的总CPU计算能力；表示第T个周期中第m台主机的负载，且表示第T个周期中第m台主机使用的CPU计算能力，且表示第T个周期中第m台主机的空闲CPU计算能力，且表示第T个周期中第m台主机的活跃标记，且ut_m、lt_m和mt_m分别表示第m台主机pm_m的上阈值、下阈值和迁移阈值；其中ut_m＝α；lt_m＝β；且α＜γ＜μ≤β；假设第T个周期的第m台主机中包含台虚拟机，记为虚拟机集合且将在第T周期中第m台主机中第台虚拟机抽象为表示第m台主机pm_m中第台虚拟机的总CPU计算能力；表示第T个周期中第m台主机中第台虚拟机的负载，且表示第T个周期中第m台主机中第台虚拟机已使用的CPU计算能力，且表示第T个周期中第m台主机的第台虚拟机的空闲CPU计算能力，且表示第T周期中第m台主机的第台虚拟机的活跃度，其中s表示定值，1≤w≤s；表示表示第T周期中第m台主机的第台虚拟机的活跃标记，其中，at表示虚拟机的活跃度阈值；所述虚拟机迁移策略是按如下步骤进行：步骤1、定义第T周期的过载迁移总队列为L^(T)；定义在第T周期中第m台主机所使用的过载迁移队列为初始化T＝1；初始化m＝1；步骤2、若m＞M成立，则跳转到步骤7；否则，初始化过载迁移队列为空；标记出在虚拟机集合中所有虚拟机的活跃标记与第T个周期的第m台主机的活跃标记不相同的虚拟机；并将标记出的虚拟机从虚拟机集合中迁出，放入过载迁移队列为中；从而更新所述第T周期中第m台主机所使用的过载迁移队列以及第T个周期第m台主机中虚拟机集合步骤3、若第T个周期的第m台主机中更新后的虚拟机集合中所有虚拟机使用的CPU的计算能力的总和大于等于pc_m×ut_m成立，则跳转到步骤4；否则跳转到步骤6；步骤4、将更新后的虚拟机集合中所有虚拟机按照负载从小到大的顺序进行排序，获得更新后的有序虚拟机集合步骤5、从所述更新后的有序虚拟机集合中依次将虚拟机迁入至更新后的过载迁移队列中，直到更新后的有序虚拟机集合中所有虚拟机的使用的CPU计算能力的总和小于等于pc_m×ut_m为止；从而再次更新第T个周期中第m台主机所使用的过载迁移队列以及第T个周期第m台主机中虚拟机集合步骤6、令m+1赋值给m；跳转到步骤2；步骤7、令第T个周期的过载迁移总队列为所述第T个周期的过载迁移总队列L^(T)中的虚拟机数量记为将所述第T个周期的过载迁移总队列L^(T)中的虚拟机按照其已使用的CPU计算能力从大到小的顺序进行排序，从而获得排序后的第T个周期的过载迁移总队列表示排序后的第T个周期的过载迁移总队列L′^(T)中的第i^(T)台虚拟机；第i^(T)台虚拟机的已使用的CPU计算能力记为第i^(T)台虚拟机的活跃标示记为步骤8、令i(T)＝1；步骤9、若i^(T)＞I^(T)成立，则表示在第T周期中主机集合中的所有主机均未过载，将第T个周期中均未过载的主机集合记为第T个周期中第m台未过载主机记为第T个周期中第m台未过载主机中的虚拟机集合记为且并跳转至步骤12；否则，将M台主机PM中的所有主机按照其使用的CPU计算能力从大到小进行排序，从而获得在第T个周期中第i^(T)次排序后的M台主机表示在第T个周期中第i^(T)次排序后的M台主机中的第m台主机；且步骤10、令m＝1；步骤11、对排序后的第T个周期的过载迁移总队列L′^(T)中的第i^(T)台虚拟机判断是否满足且如满足条件，则将第i^(T)台虚拟机放入第i^(T)次排序后的第m台主机中，并令i^(T)+1赋值给i^(T)后，跳转至步骤9；如不满足条件，则令m+1赋值给m后，判断m＞M是否成立，若成立，执行步骤9；否则，跳转至步骤11；步骤12、定义第T周期的轻载迁移总队列为L^*(T)，定义在第T周期中第m台主机所使用的轻载迁移队列为初始化m＝1；步骤13、若m＞M成立，则跳转至步骤14；否则，初始化轻载迁移队列为空；若第T个周期中第m台未过载主机中的虚拟机集合中所有虚拟机使用的CPU的计算能力的总和小于等于lt_m×pc_m，则将中的虚拟机全部迁入到轻载迁移队列中，从而更新第T个周期第m台主机所使用的轻载迁移队列令m+1赋值给m，跳转至步骤13；步骤14、令第T个周期的轻载迁移总队列为所述第T个周期的轻载迁移总队列L^*(T)中的虚拟机数量记为I^*(T)；将所述第T个周期的轻载迁移总队列L^*(T)中的虚拟机按照其已使用的CPU计算能力从大到小的顺序进行排序，从而获得排序后的第T个周期的轻载总队列表示排序后的第T个周期的轻载迁移总队列L′^*(T)中的第i^*(T)台虚拟机；第i^*(T)台虚拟机的已使用的CPU计算能力记为第i^*(T)台虚拟机的活跃标示记为步骤15、令i*(T)＝1；步骤16、若i^*(T)＞I^*(T)成立，则表示在第T周期中主机集合中的所有主机均未轻载，并跳转至步骤19；否则，将M台主机PM中的所有主机按照其使用的CPU计算能力从大到小进行排序，从而获得在第T个周期中第i^*(T)次排序后的M台主机表示在第T个周期中第i^*(T)次排序后的M台主机中的第m台主机；且步骤17、令m＝1；步骤18、对排序后的第T个周期的轻载迁移总队列L′^*(T)中的第i^*(T)台虚拟机判断是否满足且如满足条件，则将第i^*(T)台虚拟机放入第i^*(T)次排序后的第m台主机中，并令i^*(T)+1赋值给i^*(T)后，跳转至步骤16；如不满足条件，则令m+1赋值给m后，判断m＞M是否成立，若成立，执行步骤16；否则，跳转至步骤18；步骤19、令T+1赋值给T，并跳转至步骤2。