云平台中一种基于等级和物理机负载的虚拟机调度方法技术

本发明专利技术提供的云平台中一种基于安全等级、和物理机负载的虚拟机调度方法，通过对虚拟机和物理机的安全等级和服务等级的设定，最终使虚拟机在符合要求的物理机上启动，具体要求如下：1、虚拟机和物理机的安全等级、服务等级相对应；2、在满足1的条件下选择负载情况最优的物理机启动虚拟机。通过实现该调度方法，在满足安全等级、服务等级符合要求的情况下实现资源的最大化利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及云平台中虚拟机调度方法，尤其涉及一种基于安全等级等级、服务等级和物理机负载的虚拟机调度方法。属于云计算领域。
技术介绍
根据美国国家标准与技术研究院(NIST)对云计算的定义，云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务)，这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。云计算平台首先将众多物理机(即真实存在的计算机)所拥有的资源抽象出来形成了资源共享池。然后利用资源共享池中的资源创建虚拟机(即通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统)。这些虚拟机将被众多的云计算终端用户使用。然而一个云计算平台往往拥有众多的物理机，不同物理机在性能、资源使用率等等发面存在着巨大的差异。因此虚拟机在不同物理机上创建便会产生巨大的性能差异。为了确定最适合创建虚拟机的物理机，所有的云计算平台都有一个虚拟机调度模块，此模块依据各种调度策略决定最适合创建虚拟机的物理机。随着云计算的不断发展，市场上已经出现了众多的云计算产品。现有的云计算平台中的虚拟机调度模块依据的调度算法主要有以下几种：第一、根据物理机的性能来确定最适合用于创建虚拟的物理机。这种调度算法首先需要得到云计算平台中所有物理机的性能指标，不同的云平台统计的性能指标虽有所不同，但是主要包括CPU、内存、IO等。第二、根据物理机的负载(即物理机的资源使用率)来确定最适合用于创建虚拟机的物理机。不同的云平台统计的负载信息虽不尽相同，但是主要包括CPU的使用率、CPU核的使用率、内存的使用率、硬盘的使用率。第三、根据对虚拟机未来资源使用情况的预测来确定最适合创建虚拟机的物理机。云平台中虽然可以创建众多的虚拟机，但是不同的虚拟机的用途是不同的，因此不同的虚拟机对各种物理资源的消耗情况是不同的。例如一个虚拟机在创建后将被用来执行众多的CPU密集型任务，那么该虚拟机对CPU资源的需求应该是较高的，因此在虚拟机创建时就应将它创建在CPU性能更优的物理机上。第四、根据能耗确定最适合用于创建虚拟机的物理机。虽然云平台中调度策略众多，但是目前还没有一种基于等级的调度算法。随着云计算的发展，云平台中的虚拟机也面临着众多的安全威胁，不同的虚拟机需要的安全保护措施也是不同的，如果能够在虚拟机创建时为虚拟机选择安全措施合适的物理机，便能够极大的提高虚拟机的安全性。另外，虽然云平台已经有了依据物理机负载进行的虚拟机调度，但是目前主要是依据负载过滤物理机，也就是说会存在这样一种情况：物理机A的CPU负载略大于物理机B的CPU负载，但是物理机A的内存负载要远小于物理机B的内存负载，但是使用现有的过滤方法，一旦先依据CPU的负载进行过滤，则主机A便会被过滤掉，即使物理机A的综合性能高于物理机B，物理机A也不能成为虚拟机创建的备选物理机。综上所述，现有云平台的虚拟机调度存在以下问题：(1)无法依据虚拟机对安全性的需求进行虚拟机调度。实际上，考虑虚拟机对安全性能的需求将极大提高虚拟机的安全性。(2)无法依据虚拟机和物理机的功能为虚拟机合理分配物理机，实际上，考虑物理机和虚拟机上运行的应用程序功能将极大提高虚拟机运行效率(3)大多数云平台中没有依据网络状况进行调度。(4)无法依据物理机负载的综合性能进行虚拟机调度。通过考虑物理机负载的综合性能可提高虚拟机调度的合理性，也能提高虚拟机的性能。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种基于等级和物理机负载的虚拟机调度方法，等级又细分为安全等级和服务等级。安全等级代表了机器的安全性能，安全等级不同，采取的安全措施也不同，等级越高，机器的安全性也就越高。服务等级代表了机器的用途，例如可将机器的服务等级划分为web服务，应用服务，数据库服务等。本方法首先需要为云平台设置不同身份的管理员，然后通过不同的管理员分别为虚拟机和物理机设置安全等级和服务等级来实现对物理机的过滤，最后通过物理机的负载信息选择出最适合创建虚拟机的物理机。具体来说，本专利技术提供了一种基于等级和物理机负载的虚拟机调度方法，该方法具体步骤包括：步骤1，对云平台用户划分角色，将云平台用户分为两类：管理员和普通用户。步骤2，管理员设置云平台中物理机的安全等级和服务等级。管理员负责在虚拟机创建之前对物理机进行安全等级和服务等级评定，然后为云平台中的每台物理机设置相应的安全等级和服务等级。在虚拟机创建后可修改虚拟机的安全等级和服务等级。步骤3，云平台将管理员为物理机设置的安全等级和服务等级存储到数据库中。数据库中需要记录物理机的id、物理机的安全等级、物理机的服务等级。其中物理机的id在云平台中是唯一的。步骤4，云平台中的监控模块定时对整个云平台中物理机的负载情况进行监控，并将监控信息存储到数据库中。监控信息主要包括主机名、CPU监控信息、硬盘监控信息、网络监控信息、内存监控信息。其中主机名为物理机的主机名，该主机名在云平台中也是唯一的。步骤5，普通用户创建虚拟机，并在创建虚拟机的同时指定虚拟机的安全等级和服务等级。普通用户负责在创建虚拟机之前评估自己将要创建的虚拟机的安全等级和服务等级，然后在创建虚拟机时为虚拟机指定安全等级和服务等级。步骤6，云平台中调度模块接收到普通用户为虚拟机指定的安全等级和服务等级。步骤7，云平台中调度模块根据虚拟机的安全等级和服务等级到数据库获取具有相同安全等级和服务等级的物理机的列表(记为h1h2…hn)。步骤8，云平台中调度模块从数据库中获取步骤7中h1h2…hn对应的主机的监控信息(记为I1I2…In)。步骤9，为步骤8中得到的I1I2…In做归一化处理，并为每一条监控信息Ii赋权重，最终得到赋权重后的信息W1W2…Wn。步骤10，比对步骤9中得到的权重信息W1W2…Wn，从中选出权重最大的物理机作为最适合创建虚拟机的物理机。步骤11，将虚拟机的相关信息存储到数据库中，主要包括虚拟机id，虚拟机安全等级，虚拟机服务等级，虚拟机所在的物理机的id。步骤12，将选中的物理机的相关信息返回给云平台中其他模块，最终完成虚拟机的创建。步骤13，虚拟机创建成功。步骤14，管理员修改虚拟机的安全等级和服务等级，并将虚拟机安全等级和服务等级存储到数据库。步骤15，虚拟机重新启动时，从数据库中读取虚拟机的安全等级和服务等级。步骤16，重新执行步骤6～步骤11，获取适合虚拟机启动的物理机。步骤17，对虚拟机进行迁移，实现虚拟机的启动。其中，步骤4包括：步骤41，获取被监控物理机的主机名。步骤42，获取被监控物理机的CPU信息，主要包括：①用户占用的CPU使用率，②操作系统内核占用的CPU使用率，③IO操作占用的CPU使用率，④现在的CPU使用率(等于①②③的加和)，⑤空闲，⑥CPU的频率。步骤43，获取被监控物理机的硬盘信息，主要包括：①硬盘的使用率，②硬盘总的存储大小，③硬盘已用的存储大小，④硬盘可用的存储大小。步骤44，获取被监控物理机中各个网卡的流量信息，主要包括：①收到的数据包的数量，②收到数据包的速度，③收到的字节的数量，④收到字节的速度，⑤发送的数据包的数量，⑥发送数据包的速度，⑦发送的字节的数本文档来自技高网...

【技术保护点】
云平台中一种基于等级和物理机负载的虚拟机调度方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，对云平台用户划分角色，将云平台用户分为两类：管理员和普通用户，步骤2，管理员设置云平台中物理机的安全等级和服务等级，步骤3，云平台将管理员为物理机设置的安全等级和服务等级存储到数据库中，数据库中需要记录物理机的id、物理机的安全等级、物理机的服务等级，其中物理机的id在云平台中是唯一的，步骤4，云平台中的监控模块定时对整个云平台中物理机的负载情况进行监控，并将监控信息存储到数据库中，监控信息主要包括主机名、CPU监控信息、硬盘监控信息、网络监控信息、内存监控信息，其中主机名为物理机的主机名，该主机名在云平台中也是唯一的，步骤5，普通用户创建虚拟机，并在创建虚拟机的同时指定虚拟机的安全等级和服务等级，普通用户负责在创建虚拟机之前评估自己将要创建的虚拟机的安全等级和服务等级，然后在创建虚拟机时为虚拟机指定安全等级和服务等级，步骤6，云平台中调度模块接收到普通用户为虚拟机指定的安全等级和服务等级，步骤7，云平台中调度模块根据虚拟机的安全等级和服务等级到数据库获取具有相同安全等级和服务等级的物理机的列表(记为h1h2…hn)，步骤8，云平台中调度模块从数据库中获取步骤7中h1h2…hn对应的主机的监控信息(记为I1I2…In)，步骤9，为步骤8中得到的I1I2…In做归一化处理，并为每一条监控信息Ii赋权重，最终得到赋权重后的信息W1W2…Wn，步骤10，比对步骤9中得到的权重信息W1W2…Wn，从中选出权重最大的物理机作为最适合创建虚拟机的物理机，步骤11，将虚拟机的相关信息存储到数据库中，主要包括虚拟机id，虚拟机安全等级，虚拟机服务等级，虚拟机所在的物理机的id，步骤12，将选中的物理机的相关信息返回给云平台中其他模块，最终完成虚拟机的创建，步骤13，虚拟机创建成功步骤14，管理员修改虚拟机的安全等级和服务等级，并将虚拟机安全等级和服务等级存储到数据库，步骤15，虚拟机重新启动时，从数据库中读取虚拟机的安全等级和服务等级，步骤16，重新执行步骤7～步骤12，获取适合虚拟机启动的物理机，步骤17，对虚拟机进行迁移，实现虚拟机的启动。...

【技术特征摘要】
1.云平台中一种基于等级和物理机负载的虚拟机调度方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，对云平台用户划分角色，将云平台用户分为两类：管理员和普通用户，步骤2，管理员设置云平台中物理机的安全等级和服务等级，步骤3，云平台将管理员为物理机设置的安全等级和服务等级存储到数据库中，数据库中需要记录物理机的id、物理机的安全等级、物理机的服务等级，其中物理机的id在云平台中是唯一的，步骤4，云平台中的监控模块定时对整个云平台中物理机的负载情况进行监控，并将监控信息存储到数据库中，监控信息主要包括主机名、CPU监控信息、硬盘监控信息、网络监控信息、内存监控信息，其中主机名为物理机的主机名，该主机名在云平台中也是唯一的，步骤5，普通用户创建虚拟机，并在创建虚拟机的同时指定虚拟机的安全等级和服务等级，普通用户负责在创建虚拟机之前评估自己将要创建的虚拟机的安全等级和服务等级，然后在创建虚拟机时为虚拟机指定安全等级和服务等级，步骤6，云平台中调度模块接收到普通用户为虚拟机指定的安全等级和服务等级，步骤7，云平台中调度模块根据虚拟机的安全等级和服务等级到数据库获取具有相同安全等级和服务等级的物理机的列表(记为h1h2…hn)，步骤8，云平台中调度模块从数据库中获取步骤7中h1h2…hn对应的主机的监控信息(记为I1I2…In)，步骤9，为步骤8中得到的I1I2…In做归一化处理，并为每一条监控信息Ii赋权重，最终得到赋权重后的信息W1W2…Wn，步骤10，比对步骤9中得到的权重信息W1W2…Wn，从中选出权重最大的物理机作为最适合创建虚拟机的物理机，步骤11，将虚拟机的相关信息存储到数据库中，主要包括虚拟机id，虚拟机安全等级，虚拟机服务等级，虚拟机所在的物理机的id，步骤12，将选中的物理机的相关信息返回给云平台中其他模块，最终完成虚拟机的创建，步骤13，虚拟机创建成功步骤14，管理员修改虚拟机的安全等级和服务等级，并将虚拟机安全等级和服务等级存储到数据库，步骤15，虚拟机重新...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖利民，徐志罡，詹维典，岳喜春，李书攀，阮利，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11