一種多虛擬機遷移調度的方法技術

本發明專利技術涉及一種多虛擬機遷移的調度方法，在多虛擬機遷移過程中，對虛擬機遷移的目標宿主機進行選擇的策略，并對多虛擬機的遷移順序進行規劃的策略，包括：讀取虛擬機劃分的目標聚類信息；獲取系統內宿主機信息及其上運行的全部虛擬機的信息計算虛擬機聚類到目標宿主機的合適的映射，以為虛擬機選擇合適的目標宿主機；收集宿主機的負載情況；根據負載和遷移映射，安排多虛擬機的遷移順序，并控制執行。本發明專利技術從系統宏觀的角度，控制了多虛擬機遷移的總次數和總時間，使遷移效率更高。由于本發明專利技術的算法思想具有一定的普適性，同時由于將虛擬機聚類作為輸入，與算法的計算過程相剝離，具有比較廣泛的適用性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種多虛擬機遷移的調度方法，主要涉及到在多虛擬機遷移過程中，對虛擬機遷移的目標宿主機進行選擇的策略，以及對多虛擬機的遷移順序進行規劃的策略，屬于虛擬化及云計算

技術介紹
目前，隨著虛擬化技術在云計算等領域的廣泛應用，虛擬機在服務器、數據中心上大量運行，對虛擬機的管理需求逐漸凸顯出來。當前虛擬機的管理需求包含多個方面。比如，優化虛擬機部署以降低服務器的功耗；優化虛擬機部署以提高物理CPU的利用率；將內存相似度大的虛擬機遷移到同一宿主機，利用基于內容的頁面共享技術(CBPS)，使多個虛 擬機共享宿主機物理內存，以節省宿主機內存資源，提高宿主機內存使用效率，等。以上幾種虛擬機管理需求，都涉及到多虛擬機遷移。多虛擬機的遷移過程，具有一定開銷，因此針對不同情況下的多虛擬機遷移，各種調度算法的研究成為當前虛擬化和云計算領域的研究執占。目前的虛擬機調度算法，有針對宿主機的負載均衡進行調度的，也有針對宿主機的資源利用率情況進行調度的，還有些調度算法，將內存相似的虛擬機通過遷移放置在同一臺宿主機上，以共享宿主機內存。這些調度算法，不管是采用靜態的算法還是動態的算法，都主要集中于解決“如何完成調度目標”，并沒有注重如何降低多虛擬機在遷移過程中的開銷。隨著云計算的大規模應用，在集群服務器或者數據中心，虛擬機的數量越來越多，涉及多虛擬機的遷移的開銷越來越大。如果多虛擬機的調度方法能有效降低多虛擬機遷移的總的遷移次數，并在遷移次數相同的情況下，進而降低總的遷移時間，將直接降低整個系統中虛擬機總的停機次數和停機時間，對于提高系統的整體服務質量有重要意義。本專利技術就是針對多虛擬機遷移，提出一種調度方法以降低系統的總的遷移次數和遷移時間。
技術實現思路
本專利技術的目的是提出一種多虛擬機遷移的調度方法，該方法的輸入是虛擬機的聚類，聚類的劃分方式根據特定的遷移目標決定(比如根據內存相似度計算而決定通過遷移將內存相似度大虛擬機遷移到一臺宿主機)，方法的功能是為每個虛擬機聚類選擇合適的宿主機，并為全部需要遷移的虛擬機設計合適的遷移順序。該調度方法使多虛擬機的遷移總次數盡可能小，在相同遷移次數條件下，使遷移總時間盡可能小，從而是遷移過程，系統的總開銷降低，提高系統的服務質量。根據本專利技術的一個方面，提供了一種多虛擬機遷移的調度方法，其特征在于包括步驟一.用戶在主控節點機器上，輸入多虛擬機的目標聚類。目標聚類的劃分，由用戶根據多虛擬機遷移的目標進行決定。同一聚類的虛擬機，最終將遷移到同一臺目標宿主機上。步驟二 .主控節點通過向宿主機節點發出請求,通過宿主機節點反饋,獲取到系統里全部宿主機節點的信息，以及宿主機上運行的全部虛擬機的信息。步驟三.根據步驟一和步驟二所取得的信息，主控節點調用“目標宿主機選擇算法“，為虛擬機聚類選擇合適的目標宿主機，形成虛擬機到目標宿主機的遷移映射。步驟四.主控節點向宿主機節點發出請求,收集各宿主機節點的負載情況。步驟五.主控節點，依據步驟三確定的遷移映射和步驟四收集到的宿主機負載信息，依據“遷移順序決定算法“，為多虛擬機安排遷移順序，并發出指令，控制各相關宿主機節點按照順序執行遷移。 附圖說明圖I是本專利技術的多虛擬機遷移調度方法的系統總體框架圖。圖2是本專利技術的多虛擬機遷移調度方法的具體流程圖。圖3是本專利技術的一種實施實例的具體流程圖。具體實施例方式為使本專利技術的目的、技術方案和優點表達得更加清楚明白，下面結合附圖及具體實施例對本專利技術再作進一步詳細的說明。本專利技術的主要思想是，在給定遷移目標的條件下，為系統內多虛擬機的遷移，選擇合適的目標宿主機并安排合適的遷移順序，優先降低系統總的遷移次數，其次降低總的遷移時間，以提高系統的整體服務質量。這在當前云計算時代，虛擬機被普遍采用的情況下，具有很廣泛的應用價值。本專利技術的技術方案如下一種多虛擬機遷移的調度方法，其系統的總體的框架如圖I所示。其中宿主機節點作為虛擬機運行的機器載體，通過虛擬機監控器運行了多個虛擬機，是多虛擬機遷移的主要場所。主控節點作為調度方法的運行載體，讀取用戶輸入的虛擬機目標聚類信息，并獲取各宿主機節點的信息(包括宿主機的配置信息和其上面所運行的虛擬機的信息等)。根據這些已知情況，調用目標宿主機選擇算法，輸出合適的多虛擬機的遷移策略，由控制模塊按照該策略，發送虛擬機遷移指令給各宿主機節點，控制各節點機間的多虛擬機遷移。多虛擬機遷移的調度方法，主要體現在主控節點上，調度方法的具體流程如圖2所示。該方法包含以下步驟步驟201.用戶在主控節點機器上，輸入多虛擬機的目標聚類。目標聚類的劃分，由用戶根據多虛擬機遷移的目標進行決定。同一聚類的虛擬機，最終將遷移到同一臺目標宿主機上。步驟202.主控節點通過向宿主機節點發出請求，通過主機節點反饋，獲取到系統里全部宿主機節點的信息，以及宿主機上運行的全部虛擬機的信息。步驟203.根據步驟201和步驟202所取得的信息，主控節點調用“目標宿主機選擇算法“，為虛擬機聚類選擇合適的目標宿主機，形成虛擬機到目標宿主機的遷移映射。步驟204.主控節點向宿主機節點發出請求，收集各宿主機節點的負載情況。步驟205.主控節點，依據步驟203確定的遷移映射和步驟204收集到的宿主機負載信息，依據“遷移順序決定算法“，為多虛擬機安排遷移順序，并發出指令，控制各相關宿主機節點按照順序執行遷移。其中，步驟201中輸入的虛擬機的目標聚類，由用戶提供。用戶根據虛擬機遷移的目標，設定虛擬機的聚類，同一聚類的虛擬機，最終將被遷移到同一臺宿主機。這種方式，保證了本專利技術的調度方法的廣泛適用性。用戶可以根據不同的應用場景，來劃分虛擬機的聚類，比如根據虛擬機間的內存相似性，根據虛擬機的資源使用特性，根據負載均衡的要求，坐寸o其中，步驟202中，主控節點向宿主機節點收集的信息，具體包括宿主機的各種硬件配置信息，宿主機能承載的最大虛擬機數量，宿主機當前運行的全部虛擬機的系統版本、CPU配置、內存大小、虛擬機編號。在主控節點端，給每個虛擬機數據表項，填寫以上信 息，并將宿主機編號也記錄在表項中，此時收集的宿主機編號，即是虛擬機的源宿主機編號。在主控節點中，同時會為每個宿主機維護一個記錄。其中，步驟203中，“目標宿主機選擇算法“，為虛擬機目標聚類選擇合適的目標宿主機，形成虛擬機到目標宿主機的遷移映射，此過程分為2步走。首先，采用遍歷方式，從虛擬機聚類到宿主機的映射解空間中，選擇使系統總的遷移次數最少的映射的集合(因為可能存在多個虛擬機聚類到宿主機的映射方式，具有相同的遷移總次數)。其次，在這些總遷移次數最少的映射集合中，選擇遷移總流量最小的映射。這是因為，即使是相同的遷移次數，由于遷移的虛擬機不同，流量也會不同。本步驟形成的虛擬機聚類到宿主機的映射，直接決定了每個聚類中的虛擬機應該遷移到的目標宿主機，也就是決定了全部虛擬機的遷移路徑，不過并沒有決定多虛擬機遷移的先后順序。其中，步驟204中，收集宿主機的負載情況，由主控節點完成。主控節點向各宿主機節點發出請求，各宿主機節點反饋各自的cpu、內存、虛擬機數量等使用數據后，被主控節點記錄在相應的表項中。其中，步驟205中，根據步驟204收集到的負載信息，對步驟203計算出的遷移映射進行進一步處理。依據一定的原本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多虛擬機遷移的調度方法，其特征在于包括：步驟一.用戶在主控節點機器上，輸入多虛擬機的目標聚類。目標聚類的劃分，由用戶根據多虛擬機遷移的目標進行決定。同一聚類的虛擬機，最終將遷移到同一臺目標宿主機上。步驟二.主控節點通過向宿主機節點發出請求，通過宿主機節點反饋，獲取到系統里全部宿主機節點的信息，以及宿主機上運行的全部虛擬機的信息。步驟三.根據步驟一和步驟二所取得的信息，主控節點調用“目標宿主機選擇算法“，為虛擬機聚類選擇合適的目標宿主機，形成虛擬機到目標宿主機的遷移映射。步驟四.主控節點向宿主機節點發出請求，收集各宿主機節點的負載情況。步驟五.主控節點，依據步驟三確定的遷移映射和步驟四收集到的宿主機負載信息，依據“遷移順序決定算法“，為多虛擬機安排遷移順序，并發出指令，控制各相關宿主機節點按照順序執行遷移。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：肖利民，程賢初，張振中，藺波，秦靜超，劉宇航，
申請(專利權)人：北京航空航天大學，
類型：發明
國別省市：