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应用策略以在虚拟机之间调度网络带宽制造技术

技术编号:8304005 阅读:225 留言:0更新日期:2013-02-07 11:35
提本发明专利技术供用于允许驻留在公共物理节点上的虚拟机(VM)公平地共享网络带宽的计算机化的方法、系统和计算机存储介质。实现对资源消耗的限制以改善对网络带宽的施压或对向物理节点的承租人保证的服务质量(QoS)的不利影响。限制涉及提供根据QoS策略动态地控制分配给VM中的每一个的网络带宽。这些QoS策略通过控制从VM发送的通信量来强制实施。控制通信量包括将令牌存放进分别分配给VM的令牌桶队列中。令牌随着分组通过令牌桶队列而消耗。在消耗以后,保持分组直到足够的令牌被重载进令牌桶队列中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】应用策略以在虚拟机之间调度网络带宽背景大规模联网系统是在用于为业务和操作功能运行应用和维护数据的多种设定中使用的常见平台。例如,数据中心(例如物理云计算基础设施)可同时为多个顾客提供多种服务(例如web应 用、电子邮件服务、搜索引擎服务等等)。这些大规模联网系统通常包括遍及该数据中心分布的大量资源,其中每个资源都类似于物理机或在物理节点或主机上运行的虚拟机(VM)。当数据中心托管多个承租人(例如顾客程序)时,这些资源被最优地从同一数据中心分配给不同的承租人。通常,多个VM会并发地在计算网络或数据中心内的同一物理节点上运行。可将这些共享公共物理节点的VM分配给不同的承租人,且VM可能在不同的时间要求不同数量的资源。例如,通常只有一个网卡安装在一个物理节点上,其中网卡具有数量有限的网络带宽。当一个承租人要求高数量的资源以完成特定任务时,运行在物理节点上的该承租人的VM中的一个可能会通过在网卡上发送大量的分组而对网卡施压,阻止运行在该物理节点上的其他VM公平地共享其资源。因此,因为对数据中心内的处理能力的最优分配通常涉及将多个VM放置在单个物理节点上,并且因为这些VM要求资源(例如,网络带宽)以执行大多数操作,通过在资源消耗上施加限制来允许同一物理节点上的VM公平地共享网络带宽的机制将帮助减少对可用资源的施压并将帮助维护提供给数据中心的承租人的高质量服务。概述提供本
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的概念。本
技术实现思路
并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。本专利技术的实施方式提供了允许驻留在公共物理节点上的虚拟机(VM)公平地共享由物理节点提供的资源(例如,网络带宽)的机制。通常,公平地共享资源涉及在资源消耗上施加限制以改善对网络带宽的施压或对向VM驻留其中的数据中心的承租人保证的服务质量的负面影响。在示例性实施例中,限制的施加可涉及提供通过根据策略将网络带宽分配给共享的物理机器上的VM中的每一个来动态地控制VM体验的管理实用程序(例如,图5-7的调度器401)。换言之,管理实用程序可授予物理机器所有者或数据中心的承租人用于配置控制VM对网络带宽的使用的策略的能力。除了用作接受由一个或多个实体所规定的策略的接口,管理实用程序还可强制实施这些策略从而使得特定质量的服务(例如,对每个VM保证的最小/最大网络带宽)被提供给VM。在强制实施这些策略的一个实例中,管理实用程序可采用用于控制从VM发送的通信量的速率限制技术。作为实例,一个速率限制技术可指令当自VM的数据流的速率消耗比当前分配给VM的少的资源时数据分组自由地从VM传递给网络。一般而言,所分配的资源是由与VM相关联的策略指定的。另一个速率限制技术可指令当VM试图使用比当前分配给它的资源多的资源时丢弃或延迟数据分组。如将在下文中更完全描述的,一组令牌桶队列和调度器可在物理节点上实现以执行这些速率限制技术。首先,执行速率限制技术可一开始涉及调度器检查一个或多个写入契约中的服务质量(QoS)策略,其中契约管控网络资源对客户端或数据中心的承租人的分配。接着,调度器可部分地基于客户端契约中的QoS策略将令牌存放进令牌桶队列中。如此处所描述的,令牌桶队列被分配给在由其它VM共享的物理节点上所实例化的一 VM。然后调度器可检查令牌桶队列来查明VM的状态。例如,当所存放的令牌未从令牌桶队列中耗尽时,调度器可检测到VM处于空闲状态。相反,调度器可基于所存放的令牌从令牌桶队列中的耗尽而检测出VM处于活动状态,因为所存放的令牌的部分是根据自VM的数据流的速率而从令牌桶队列中撤回的。在这个实例中,调度器可基于QoS策略和保留在令牌桶队列中的所存放的令牌的一部分将令牌重新加载进令牌桶队列中。如此,使用调度器结合令牌桶队列的网络带宽的分配维护VM之间的公平性同时最大化物理节点上的吞吐量。附图简述·以下参考附图详细描述本专利技术的各实施例,附图中图I是适用于实现本专利技术的各实施例的示例性计算环境的框图;图2是示出适用于实现本专利技术的各实施例的、被配置为在数据中心的物理节点内分配带宽的示例性云计算平台的框图;图3是描述根据本专利技术的实施例的与外部端点通信的物理节点内的组件的示例性分布式计算环境的框图;图4-6是描述根据本专利技术的实施例的驻留在单个物理节点上的各虚拟机(VM)和相对应的令牌桶队列之间的各种数据流的框图;图7是根据本专利技术的实施例的基于其所存放的令牌对数据流计量的令牌桶队列的框图;图8是示出根据本专利技术的一实施例的对始发自单个物理节点上实例化的多个VM的各种分组的数据流的示例性方法的流程图;以及图9是示出根据本专利技术的一实施例对自主题VM的数据流的速率施加限制的示例性方法的流程图。详细描述此处用细节来描述本专利技术的各实施例的主题以满足法定要求。然而,该描述本身并非旨在限制本专利的范围。相反,专利技术人设想所要求保护的主题还可结合其他当前或未来技术按照其他方式来具体化,以包括不同的步骤或类似于本文中所描述的步骤的步骤组合。此外,尽管术语“步骤”和/或“框”可在此处用于指示所采用的方法的不同元素,但除非而且仅当明确描述了各个步骤的顺序时,该术语不应被解释为意味着此处公开的各个步骤之中或之间的任何特定顺序。本专利技术的实施例涉及与在网络边缘上控制交通相对的,对分组源(例如,物理节点上实例化的虚拟机(VM))应用扼流的方法、计算机系统和计算机可读介质。所应用的扼流在操作中可根据与每个VM相关联的契约计量自VM的数据流。在示例性实施例中,计量涉及延迟对超过一个或多个由契约清楚表达的策略的那些分组的投递。作为示例,计量可由暂时存储延迟的分组或使延迟的分组“入列”的令牌桶队列来实现。通常,令牌桶队列充当保持延迟的分组直到网络带宽分配给了始发这些延迟的分组的VM的先进先出(FIFO)缓冲区。分配了足够的网络带宽以后,令牌桶队列被设计为释放延迟的分组以被投递给它们的预期目的地。在一方面,本专利技术的实施例涉及一种或多种其上包含计算机可执行指令的计算机存储介质,这些指令在被执行时执行用于计量始发自单个物理节点上实例化的多个VM的各种分组的数据流的方法。一开始,该方法包括检查一个或多个写入契约中的服务质量(QoS)策略的步骤。通常,契约管控网络资源对客户端的分配。然后,可部分地基于客户端契约的一个或多个QoS策略将令牌存放在令牌桶队列中。如图4-6示出的,令牌桶队列被分配给物理节点上实例化的VM。可基于所存放的令牌从令牌桶队列中的耗尽而将VM标识为呈现活动状态。(当处于活动状态时,所存放的令牌的一部分根据自VM的数据流的速率从令牌桶队列中撤回。)方法还包括部分地基于(a) QoS策略和/或(b)保留在令牌桶队列中的所存放的令牌的一部分将令牌重载进令牌桶队列的步骤。在另一方面,本专利技术的实施例涉及能够使用一个或多个由数据中心的 承租人指定的策略对来自VM的分组以什么速率被注入到网络中进行计量的计算机系统。计算机系统包括具有体现于其上的计算机软件组件的计算机存储介质。计算机软件组件包括以下的第一 VM、第二 VM、第一令牌桶队列、第二令牌桶队列和调度器。第一和第二 VM在同一物理节点上被实例化。将第一令牌桶队列分配给第一 W,同时将第二令牌桶队列本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:左钥邹浩源H·H·沃S·N·阿拉菲V·P·迪瓦卡拉邓亦敏F·C·福尔茨V·巴努
申请(专利权)人:微软公司
类型:
国别省市:

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