[发明专利]云数据中心中基于虚拟机迁移的资源利用高效的节能方法

摘要

本发明公开了云数据中心中基于虚拟机迁移的资源利用高效的节能方法，包含过载物理主机处理，资源阻塞物理主机的调整，轻载物理主机选择和虚拟机放置四个模块。该方法首先对云数据中心各物理主机的资源使用状态进行监测，对于过载的主机，选择合适的虚拟机迁移出去以降低物理主机负载；对于资源阻塞的物理主机，利用虚拟机迁移的方式进行负载调整；然后，根据资源需求情况在资源利用率较低的物理主机中选择合适主机，将其上运行的虚拟机全部迁移出去并关闭该主机以减少活动主机的数量和降低能耗；虚拟机放置模块则为需要迁移的虚拟机选择合适的目的主机。本方法能够有效提高云数据中心活动物理主机的资源利用效率，降低云数据中心的能耗。

主权项

1.一种云数据中心中基于虚拟机迁移的资源利用高效的节能方法，其特征在于，所述云数据中心包括大量的活动物理主机和在主机上运行着的虚拟机，云用户提交的任务在不同的虚拟机中执行，包括以下具体步骤：步骤a：云数据中心过载主机的处理：根据物理主机的本地管理器中记录的资源使用率日志，对该物理主机上的资源需求进行预测；若该资源需求超过了主机的容量，则选择其上运行的虚拟机迁移出去，直到该过载主机恢复到正常工作状态；如果没有发现过载主机则直接进入步骤b；步骤b：云数据中心资源阻塞的物理主机的调整：在目标主机集合中根据各主机的资源使用情况选择待调整的物理主机；然后从这些物理主机中选择资源消耗与其资源使用类型相同的虚拟机迁移出去，提高该物理主机资源使用的均衡性；所述步骤b中的资源阻塞物理主机的具体调整过程如下：(2a)、根据云数据中心中的资源需求的总和以及物理主机的容量，计算出理论上满足当前资源需求所需要的物理主机的数量N；(2b)、根据物理主机的资源使用情况，为数据中心中各个主机计算一个score值，计算式如下：上式中的x代表物理主机的cpu利用率，y则代表该物理主机的内存利用率，d表示此时物理主机的资源使用状态偏离其资源利用均衡状态的距离；选择score值较大的前N个物理主机作为虚拟机迁移时的目的主机，构成目标主机集合；(2c)、对于这N个物理主机，选择资源使用状态不在可接受均衡区域ETA内的物理机，然后计算出这些物理主机资源利用率偏离均衡状态的平均值选择出资源利用率偏离其均衡状态的距离d大于的物理主机作为待调整的主机；(2d)、对于这些待调整的主机，按照d值从大到小的顺序对其进行处理；如果该物理主机中的资源使用情况为Pcpu＞Pmem，其中Pcpu和Pmem分别表示物理主机的cpu和内存利用率，则选择迁移的虚拟机资源需求情况应为Vcpu＞Vmem，其中Vcpu和Vmem分别表示虚拟机的cpu和内存利用率，并且该物理主机的资源使用情况满足下式：上式中的oldUtilizationp和newUtilizationp分别表示该虚拟机迁移前后该物理主机的平均资源利用率，m则表示该主机上运行的虚拟机的数量；当物理主机的资源使用情况为Pcpu＜Pmem时，处理情况如下：当物理主机的资源使用情况为Pcpu＜Pmem时，则选择迁移的虚拟机资源需求情况应为Vcpu＜Vmem，并且该物理主机的资源使用情况满足上面的公式，即：步骤c：云数据中心轻载主机的选择：对于云数据中心资源使用率较低的物理主机，根据其资源使用率状态和其上运行的虚拟机的数量，选择合适的物理主机并将其上的所有虚拟机迁移到资源利用率相对较高的物理主机上，然后关闭该物理主机以减少活动主机的数量；若轻载主机上的虚拟机中存在一个或者多个虚拟机找不到可用的宿主主机，则该主机上的虚拟机不进行迁移，继续运行；步骤d：云数据中心中待迁移虚拟机的放置：将上述步骤a、b、c中需要迁移的虚拟机按顺序放置到合适的物理主机上，提高云数据中心中各活动物理主机的资源使用效率。