数据中心服务器资源的动态规划方法技术

本发明专利技术提供一种数据中心服务器资源的动态规划方法，适于由数据中心配置d个服务器。此数据中心包括多个机房，各个机房包括可配置多个服务器的多个机柜，其中d为正整数。此方法先在所有机房中找寻其剩余空间大于或等于d的机柜，以配置d个服务器。若此机柜无法配置d个服务器，则对其中一个机房进行单机房重分配，以空出一个机柜，使得此机柜的剩余空间大于或等于d，而可配置d个服务器。若无法空出机柜，则进行跨机房重分配，以将所述机房中对应机柜的对应服务器位置空出，使得这些对应服务器位置的剩余空间大于或等于d，以配置d个服务器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种服务器资源的规划方法，且特别是有关于一种。
技术介绍
现有云端数据中心(cloud data center)为达到规模经济效益，并提供租用户们(tenants)近乎无限的运算能力与储存能力，多半拥有成千上万台服务器，并利用网络将其互相连接。而仅提供其中一部分的服务器与网络予各租户租用，以提供稳定且高效能的云端服务给终端使用者。在数据中心业者欲提高资源利用率以求取资产的最大利益的目标下，高效率资源规划技术已成为云端数据中心的必要关键技术。各数据中心针对租户所建置的云端服务千般万样且大小不一，个别服务的网络频宽需求也变化难测或具有高度弹性。然而，现有数据中心的资源分配机制给个别云端服务的网络结构(topology)并不是非阻塞式(non-blocking)的网络，因此在许多状况下即使该服务所占用的网络结构仍有剩余频宽，却可能因为网络流量阻塞在某些节点而无法完整利用。同时，不同云端服务的传输路径也可能因共享网络资源而互相干扰。因此，现有机制实难兼顾数据中心资源利用率、网络效能与服务稳定性三大目的。而且，数据中心现有的混合式网络资源共享机制也可能带来信息安全漏洞。关于这些挑战，目前仍缺乏统一而成熟的解决方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种，可兼顾数据中心的资源利用率、网络效能与服务稳定性。本专利技术的，适于由数据中心分配一服务，其中此服务要求配置d个服务器。上述数据中心包括多个机房(pod)，各个机房包括分别与多个边际交换器(edge switch)连接的多个机柜(rack)，各个机柜可配置多个服务器，并经由所连接的边际交换器依序将所述服务器连接至多个整合交换器(aggregat1n switch),其中d为正整数。上述方法是先在所有机房中找寻其剩余空间大于或等于d的机柜，以将d个服务器分配至此机柜。若此机柜无法配置d个服务器，则对其中一个机房进行单机房重分配，以将此机房的其中一个机柜空出，使得此机柜的剩余空间大于或等于d，从而将d个服务器分配至此机柜。若无法在此机房中空出机柜，则对所有机房进行跨机房重分配，以空出所述机房中对应机柜的对应服务器位置，使得这些对应服务器位置的剩余空间大于或等于d，从而将d个服务器分配至这些对应服务器位置。在本专利技术的一实施例中，上述在机房中找寻剩余空间大于或等于d的机柜，以将d个服务器分配至此机柜的步骤包括在所有机房中找寻总剩余空间最多的至少一个机房，此总剩余空间为各个机房中所有机柜的剩余空间的总和。然后，在这些机房中选择排序在先的第一机房分配服务。在本专利技术的一实施例中，在上述选择排序在先的第一机房分配服务的步骤之后，所述方法还判断此第一机房的总剩余空间是否小于山而若此总剩余空间小于d，结束服务的分配。在本专利技术的一实施例中，上述对其中一个机房进行单机房重分配的步骤包括对上述的第一机房进行单机房重分配。在本专利技术的一实施例中，上述在所有机房中找寻剩余空间大于或等于d的机柜，以将d个服务器分配至此机柜的步骤还将d个服务器分配至机柜中排序在先的多个服务器位置。在本专利技术的一实施例中，上述对其中一个机房进行单机房重分配，以将此机房的其中一个机柜空出，使得此机柜的剩余空间大于或等于d的步骤包括针对此机房，列出包括多个重组排程的排程清单，这些重组排程包括机房内两个服务器位置的交换，以及机房之间对应服务器位置的交换。然后，针对此机房中的各个机柜，将涉及机柜内服务器位置的所有重组排程以一个二分图(bipartite graph)表示,并利用最大匹配演算法(maximumcardinality bipartite matching)选择彼此无重叠的多个重组排程集合。最后,在此机房中选择重组排程集合的排程数目大于或等于d的机柜，并对此机柜执行所述d组重组排程，以将此机柜空出。在本专利技术的一实施例中，上述在机房中选择重组排程集合的排程数目大于或等于d的机柜的步骤包括在机房中所述重组排程集合的排程数目大于或等于d的多个机柜中选择排序在先的第一机柜。在本专利技术的一实施例中，上述对机柜执行d组重组排程，以将此机柜空出的步骤包括执行此机柜的多个重组排程中排序在先的d组重组排程，以将此机柜空出。在本专利技术的一实施例中，上述针对机房，列出包括多个重组排程的排程清单的步骤包括将此机房内多个机柜之间对应的多个服务器位置中任两个服务器位置的交换加入排程清单，并将此机房内不属于同一个机柜且不属于所述机柜之间相同对应位置的任两个服务器位置的交换加入排程清单，以及将机房之间任两个对应服务器位置的交换加入排程清单。在本专利技术的一实施例中，上述对所有机房进行跨机房重分配，以将这些机房中对应机柜的对应服务器位置空出，使得对应服务器位置的剩余空间大于或等于d的步骤包括针对各个机房，列出包括多个重组排程的排程清单，这些重组排程包括各个机房内每个空闲服务器的位置及两个服务器位置的交换。然后，针对机房之间对应的每一个服务器位置(a, e)，计算其可被重组的机房数目，其中a代表对应的整合交换器的编号，e代表对应的边际交换器的编号。最后，选择可被重组的机房数目大于或等于d的服务器位置(a，e)，并对服务器位置(a，e)可被重组的机房执行重组排程，以将这些机房中对应机柜的对应服务器位置(a，e)空出。在本专利技术的一实施例中，上述选择可被重组的机房数目大于或等于d的服务器位置(a，e)的步骤包括选择可被重组的机房数目大于或等于d的多个服务器位置(a，e)中排序在先的第一服务器位置(a，e)。在本专利技术的一实施例中，上述对服务器位置(a，e)可被重组的机房执行重组排程，以将这些机房中对应机柜的对应服务器位置(a，e)空出的步骤包括对服务器位置(a, e)可被重组的机房执行排序在先的d个重组排程，以将这些机房中对应机柜的对应服务器位置(a，e)空出。在本专利技术的一实施例中，上述针对各个机房，列出包括多个重组排程的排程清单的步骤包括将此机房内每个空闲服务器的位置加入排程清单，并将此机房内多个机柜之间对应的多个服务器位置中任两个服务器位置的交换加入排程清单，以及将此机房内不属于同一个机柜且不属于机柜之间相同对应位置的任两个服务器位置的交换加入排程清单。基于上述，本专利技术的是针对多功能树状(fattree)网络架构设计数种特殊的资源分配形式，并结合单机房重分配、跨机房重分配及重组排程条列等多个程序，提出可平行进行的资源重组机制。因此，本专利技术在重组过程中仅需使用极少量的资源搬移次数，即可满足各种云端服务的需求，而达到兼顾数据中心的资源利用率、网络效能与服务稳定性的目的。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。【附图说明】图1是本专利技术一实施例所示出的多功能树状网络架构的示意图；图2是本专利技术一实施例所示出的单服务器分配的示意图；图3是本专利技术一实施例所示出的单机柜分配的示意图；图4是本专利技术一实施例所示出的跨机柜分配的示意图；图5是本专利技术一实施例所示出的跨机房分配的示意图；图6(a)是本专利技术一实施例所示出的以二维矩阵表示整合交换器及边际交换器的分配的示意图；图6(b)是本专利技术另一实施例所示出的以二维矩阵表示整合交换器及边际交换器的分配的示意图；图7(a)是本专利技术一实施例所示出的以三维矩阵表示不同机房间整合交本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据中心服务器资源的动态规划方法，适于由数据中心分配服务，其特征在于，该服务要求配置d个服务器，该数据中心包括多个机房，各所述机房包括分别连接多个边际交换器的多个机柜，各所述机柜可配置多个服务器，并经由所连接的该边际交换器依序连接所述服务器至多个整合交换器，其中d为正整数，该方法包括下列步骤：在所述机房中找寻剩余空间大于或等于d的该机柜，以分配该d个服务器至该机柜；若无法找到该机柜，对所述机房其一进行单机房重分配，以空出该机房的其中一个机柜，使得该机柜的该剩余空间大于或等于d，并分配该d个服务器至该机柜；以及若无法在该机房中空出该机柜，对所有机房进行跨机房重分配，以空出所述机房中对应机柜的对应服务器位置，使得所述对应服务器位置的该剩余空间大于或等于d，并分配该d个服务器至所述对应服务器位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡林峻，廖婉君，
申请(专利权)人：宏碁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71