一种云计算资源的调度方法技术

本发明专利技术提供了一种云计算资源的调度方法，该方法包括：利用最大突发负载、平均吞吐率和最大响应时间对虚拟机发出的数据库访问请求进行整流，形成访问请求队列；当访问请求队列未满时，利用集中式调度来优先调度实时性最高的数据库访问请求；当访问请求队列阻塞时，计算虚拟机在各个节点所需要分配的资源量，通过各节点的分布式调度来处理高负载请求。本发明专利技术根据虚拟机的数据库访问特性，提高数据库访问资源利用率；对访问请求进行合理的资源分配。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及云计算，特别涉及。
技术介绍
在云计算应用中，用户所购买的虚拟机建立在云服务供应商提供的主机上，服务提供商的每一台主机可以运行多个虚拟机供一个或多个用户使用。为了便于数据的管理与交换，这些主机通常共享一个集中化的存储资源池，这为数据库访问资源调度带来了一些全新的挑战。首先，虽然虚拟化保证了每个虚拟机都假想自身获取独立的专有资源，但实际上每个分布式存储节点的数据库访问性能是有限的，不同虚拟机间的数据库访问资源竞争导致每个虚拟机实际数据库访问性能受限。不同于CPU和内存分配，数据库访问资源难以应对负载波动，遇到数据库访问突发访问时服务质量容易受到影响甚至使服务停滞。数据库访问工作负载的突发性和不可确定性要求数据库访问资源调度方法必须满足两个特性，其一是健壮性，即能为共享资源的虚拟机提供完善的隔离措施；其二是高效性，即能有效地利用数据库访问资源，尽量减少响应时间。 现有技术有如下缺点:1)服务提供商需要分析或者预估该用户的数据库访问特性；2)资源调度不灵活，当用户在某些时刻集中访问某些节点时不能得到及时的响应；3)不利于实时管理，局部目标服务级别设置需要经常更改。因此需要采用更加灵活的方式分配全局目标服务级别，实现资源的按需分配。 因此，针对相关技术中所存在的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
为解决上述现有技术所存在的问题，本专利技术提出了，包括: 利用最大突发负载、平均吞吐率和最大响应时间对虚拟机发出的数据库访问请求进行整流，形成访问请求队列； 当访问请求队列未满时，利用集中式调度来优先调度实时性最高的数据库访问请求； 当访问请求队列阻塞时，计算虚拟机在各个节点所需要分配的资源量，通过各节点的分布式调度来处理高负载请求。 优选地，所述虚拟机发出的数据库访问请求通过主机的访问请求协调器分析,并将数据库访问请求映射至不同的分布式存储节点，在处理过程中，每个数据库访问请求后都附加上一部分附加信息，分布式存储节点提取这些附加信息后对虚拟机进行数据库访问特性建模，并分配合适的局部目标服务级别，在数据库访问模式建模中确定以下两点:虚拟机的历史数据库访问特性和近期数据库访问特性，根据上述特性，将全局目标服务级别分解成该节点所需要的局部目标服务级别，然后经过时间戳处理为各数据库访问请求加上时间戳，最后经由调度器调度。 优选地，所述对虚拟机发出的数据库访问请求进行整流，进一步包括: 用三元组(σ，Ρ，δ)来表示目标服务级别，其中σ代表最大突发负载量，P为平均吞吐率，δ为最大响应时间，在任意时间段(TpT2)内，一个虚拟机最多发出σ+ρ (T2-T1)个请求,虚拟机初始时有σ个令牌，每发出一个请求令牌数量减I ;每经过At时间，令牌数量便增加1，令牌数量以σ为上限，确保虚拟机最大突发负载不会超过O，若令牌已用尽，则将请求的到达时间向后推迟I/P的整数倍，经过整流后，将数据库访问请求形成队列，等待调度。 优选地，将数据库访问请求形成队列进一步包括:分布式存储节点为每个虚拟机建立一个请求队列，每个虚拟机发出的请求可能在多个节点中形成队列,各分布式存储节点调度数据库访问请求时，总是从当前节点的所有数据库访问队列中选择某个队列的第I个请求进行调度； 将数据库访问请求队列的状态分为空闲、正常和阻塞，当队列长度为零时该队列为空闲状态，当队列长度为非零，且队列中的请求尚未超出允许的最大响应时间时队列处于正常状态，当队列中至少有一个请求已经超出允许的最大响应时间时称其为阻塞状态。 优选地，所述将全局目标服务级别分解成局部目标服务级别，进一步包括: 每个虚拟机预设一个全局的目标服务级别，该虚拟机第I次访问某个节点时会将全局目标服务级别配置附加在数据库访问请求后，分布式存储节点提取出虚拟机的全局目标服务级别后，计算出合适的局部目标服务级别，该局部目标服务级别要反映当前分布式存储节点在这个虚拟机访问的所有节点中所占的比重，并实时更新； 记(σ i; P i; δ D为虚拟机VMi的全局目标服务级别，(σ Ji, P Ji, δ Ji)为VMi在分布式存储节点Iij的局部目标服务级别，其中I彡i彡VN，VN为虚拟机的个数，NNi,NNi为第i个虚拟机中分布式存储节点的个数，δ i为虚拟机VMi的最大响应时间，σ ^为虚拟机VMi的最大突发负载量，σ \为虚拟机VMi中节点的η」的最大突发负载量，δ 为虚拟机VMi的节点的η」的最大响应时间； 将全局平均吞吐率P i分配到各个节点，定义如下: σ Jj = O j ； P jJ = μ Ji P i ; δ Jj = δ j ； 其中μ Ji表示局部目标服务级别P Ji在全局目标服务级别P i中所占的比例； 将进一步分解为两部分:历史访问比例和近期访问比例，令表示历史访问比例，表示近期访问比例，^表示历史访问比例的贡献因子，将μ'表示为吣和的线性组合: μ = Ct1.Hji+(1-α i).Rji 令主机中的访问请求协调器为虚拟机VMi记录2个数据=Cti和Dti，其中Cti表示到时刻t为止虚拟机VMi已完成的数据库访问请求数；D\表示截止到时刻t虚拟机VMi总共发出的数据库访问请求数； 每当访问请求协调器分发一个数据库访问请求，便将相对应的2个数据Cti和Dti添加到该请求的结尾；在分布式存储节点中，调度器维护虚拟机VMi最近数据库访问访问请求的Cti和Dti,并记录本节点为虚拟机VMi完成的请求总数通过以下过程获得历史访问比例tf i和近期访问比例Rji: Hji = SVCti Rji = I/(Dt1-Dwi) 最终获得将全局平均吞吐率P i分配到各个节点的资源量: P Ji = UjiPi = [ a j.Hji+ (1- a J.Rji].Pi = [ a j.SjiZCti+ (1- α ).I/Dt1-Dt'].Pi0 本专利技术相比现有技术，具有以下优点: 动态分析虚拟机的数据库访问特性，优先调度对响应时间要求更严格的数据库访问请求，在保证服务级别的前提下提高数据库访问资源利用率；在高负载时，估算出在各节点所需要分配的资源量，对访问请求进行合理的资源分配。 【附图说明】 图1是根据本专利技术实施例的云计算资源的调度方法的流程图。 【具体实施方式】 下文与图示本专利技术原理的附图一起提供对本专利技术一个或者多个实施例的详细描述。结合这样的实施例描述本专利技术，但是本专利技术不限于任何实施例。本专利技术的范围仅由权利要求书限定，并且本专利技术涵盖诸多替代、修改和等同物。在下文描述中阐述诸多具体细节以便提供对本专利技术的透彻理解。出于示例的目的而提供这些细节，并且无这些具体细节中的一些或者所有细节也可以根据权利要求书实现本专利技术。 总的来说，一个全局目标服务级别是由存储各节点的数据库访问访问综合而成，关键在于如何将全局目标服务级别分解为合适的局部目标服务级别，从而在各节点进行高效的调度。 本专利技术的一方面提供了。图1是根据本专利技术实施例的云计算资源的调度方法流程图。如图1所示，实施本专利技术的具体步骤如下: 对虚拟机发出的数据库访问请求进行整流,形成访问请求队列；当访问请求队列未满时，利用集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种云计算资源的调度方法，其特征在于，包括：利用最大突发负载、平均吞吐率和最大响应时间对虚拟机发出的数据库访问请求进行整流，形成访问请求队列；当访问请求队列未满时，利用集中式调度来优先调度实时性最高的数据库访问请求；当访问请求队列阻塞时，计算虚拟机在各个节点所需要分配的资源量，通过各节点的分布式调度来处理高负载请求。

【技术特征摘要】
1.一种云计算资源的调度方法，其特征在于，包括: 利用最大突发负载、平均吞吐率和最大响应时间对虚拟机发出的数据库访问请求进行整流,形成访问请求队列； 当访问请求队列未满时，利用集中式调度来优先调度实时性最高的数据库访问请求； 当访问请求队列阻塞时，计算虚拟机在各个节点所需要分配的资源量，通过各节点的分布式调度来处理高负载请求。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟机发出的数据库访问请求通过主机的访问请求协调器分析，并将数据库访问请求映射至不同的分布式存储节点，在处理过程中，每个数据库访问请求后都附加上一部分附加信息，分布式存储节点提取这些附加信息后对虚拟机进行数据库访问特性建模，并分配合适的局部目标服务级别，在数据库访问模式建模中确定以下两点:虚拟机的历史数据库访问特性和近期数据库访问特性，根据上述特性，将全局目标服务级别分解成该节点所需要的局部目标服务级别，然后经过时间戳处理为各数据库访问请求加上时间戳，最后经由调度器调度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对虚拟机发出的数据库访问请求进行整流，进一步包括: 用三元组(σ，Ρ，S )来表示目标服务级别，其中σ代表最大突发负载量，P为平均吞吐率，δ为最大响应时间，在任意时间段(TnT2)内，一个虚拟机最多发出σ+ρ (T2-T1)个请求,虚拟机初始时有σ个令牌，每发出一个请求令牌数量减I ;每经过At时间，令牌数量便增加1，令牌数量以σ为上限，确保虚拟机最大突发负载不会超过O，若令牌已用尽，则将请求的到达时间向后推迟1/Ρ的整数倍，经过整流后，将数据库访问请求形成队列，等待调度。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将数据库访问请求形成队列进一步包括:分布式存储节点为每个虚拟机建立一个请求队列，每个虚拟机发出的请求可能在多个节点中形成队列，各分布式存储节点调度数据库访问请求时，总是从当前节点的所有数据库访问队列中选择某个队列的第I个请求进行调度； 将数据库访问请求队列的状态分为空闲、正常和阻塞，当队列长度为零时该队列为空闲状态，当队列长度为非零，且队列中的请求尚未超出允许的最大响应时间时队列处于正常状态，当队列中至少有一个请求已经超出允许的最大响应时间时称其为阻塞状态。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将全...

【专利技术属性】
技术研发人员：田野，夏梅宸，刘志才，祝昌宇，卢力君，
申请(专利权)人：成都英力拓信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51