[发明专利]一种基于三层架构的Docker与虚拟机初始放置方法

摘要

本发明公开了一种基于三层架构的Docker与虚拟机初始放置方法，包括以下内容：基于矢量装箱理论提出Docker‑VM‑PM三层架构下Docker、VM到PM的放置(Docker Placement and Virtual Machine Placement,简称DVMP)约束模型。在此基础上引入服务器资源利用率优化目标，构建DVMP初始放置模型。根据DVMP初始放置模型筛选同时满足所有约束条件的虚拟机序列，设计最小虚拟机计算规则筛选满足约束的激活态服务器序列。最后依据适应度函数在两类约束中分别进行最优VM、PM的决策，直至所有Docker装箱，完成基于三层架构的Docker和虚拟机的初始放置过程。本发明提出的初始放置方法在Docker‑VM‑PM三层架构下有效解决了数据中心资源利用率的优化问题，降低能源消耗。

主权项

1.一种基于三层架构的Docker与虚拟机初始放置方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立基于Docker‑VM‑PM三层架构的Docker与虚拟机放置约束模型，Docker‑VM‑PM简称为DVP，虚拟机放置简称为DVMP，将DVP三层架构下的Docker到虚拟机和虚拟机到服务器的放置问题描述为两层矢量协同装箱问题，以Docker作为虚拟机及服务器的实际负载，合理性限制虚拟机放置方案；步骤2，基于DVMP约束模型，在DVP三层架构下面向服务器资源利用率优化建立Docker与虚拟机初始放置模型，简称DVMP初始放置模型；步骤3，数据中心新增场景初始化及VM筛选，采用均匀分布的随机函数初始化数据中心VMs及PMs的配置和数量，算法开始后，根据新增容器的CPU、内存资源请求，在数据中心所有虚拟机中筛选出同时满足DVMP初始放置模型全部约束条件的虚拟机序列；步骤4，设计最优VM适应度函数及最优VM选择，根据设计好的最优VM适应度函数计算虚拟机序列中各虚拟机的适应度，并基于BF原则选择适应度值最大的虚拟机作为该容器的最优虚拟机放入；步骤5，设计最小VM计算规则及PM筛选，以新增容器所需CPU、内存资源为基准，从数据中心可选的虚拟机模板中选择能够容载该容器的最小虚拟机，根据最小虚拟机资源需求筛选出满足约束的激活态服务器序列；步骤6，设计最优PM适应度函数及最优PM选择，若筛选出的激活态服务器序列为空，则开启新的服务器，否则根据服务器适应度函数依次计算服务器序列中各服务器的适应度，依据BF原则选择适应度最大的服务器作为该容器及最小虚拟机的最优服务器放入；步骤7，开启服务器，若最小虚拟机资源约束筛选后激活态服务器序列为空，则开启新服务器并随机选择数据中心支持的虚拟机模板，创建虚拟机实例作为该容器最优VM及最优PM；若无新容器增加，则本次Docker与VM初始放置方法终止，直到新的容器到来激活调度器重新运作放置算法。