用于虚拟数据中心的资源控制制造技术

例如，描述了用于虚拟数据中心的资源控制，其中多个虚拟数据中心在物理数据中心中被实现以满足保证。在示例中，每个虚拟数据中心指定具有吞吐量保证的多个不同类型的资源，该吞吐量保证通过为物理数据中心中所实现的虚拟数据中心的个体流计算流分配而被满足。例如，对于被流使用的数据中心的多个不同类型的物理资源中的每个物理资源，流分配具有流可以使用的该物理资源的量。流是数据中心的端点之间的路径，消息沿着该路径被发送以实现服务。在示例中，流分配被发送到数据中心中的实施器，实施器使用流分配来控制流中业务的速率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于虚拟数据中心的资源控制
技术介绍
近年来，诸如数据中心之类的云平台已经从提供简单的按需计算演进到提供大量服务选择。例如，网络存储、监视、负载平衡和弹性高速缓存。这些服务常常使用诸如网络内中间盒如加密设备和负载平衡器之类的资源以及诸如终端设备如网络存储服务器之类的资源来实现。此类服务的采用跨越从小型数据中心到企业数据中心的宽泛规模都是常见的。虽然占用方(tenant)(即这些云计算服务的客户)可以在这些服务之上构建他们的应用，但这样做导致了一个主要缺点：由对竞争资源的共享访问所引起的易失性应用性能。这种缺乏隔离也损害了提供者，因为过载的资源更容易失败，并且服务级别协议不能被满足。下面描述的实施例不限于解决已知数据中心资源控制系统的任何或所有缺点的实现。
技术实现思路
以下提供了本公开的简化概述，以便向读者提供基本理解。该概述不是本公开的广泛综述，并且它不标识关键/紧要的元件或描绘本说明书的范围。其唯一目的是以简化形式呈现本文所公开的概念的选择，作为稍后呈现的更详细描述的序言。例如，描述了用于虚拟数据中心的资源控制，其中多个虚拟数据中心被实现在物理数据中心中以满足保证。在示例中，每个虚拟数据中心指定具有吞吐量保证的多个不同类型的资源，该吞吐量保证通过针对在物理数据中心中被实现的虚拟数据中心的个体流计算流分配而被满足。例如，对于被流使用的数据中心的多个不同类型的物理资源中的每一个，流分配具有流可以使用的物理资源的量。流是数据中心的端点之间的路径，消息沿着该路径被发送以实现服务。在示例中，将流分配被发送到数据中心中的实施器，实施器使用流分配来控制流中的业务速率。工作的其他元素的示例是CPU时间，存储操作，高速缓存分配。流消耗一个或多个共享资源的一部分，并且本文描述的示例相对于其他需求和绝对参数来管理该共享。在各种示例中，共享资源的可用容量被动态地估计。在一些示例中，流分配使用涉及局部的每个虚拟数据中心分配以及然后的全局分配的两阶段过程来计算，以使用任何剩余的数据中心资源。术语“容量”在这里指的是性能容量或可用容量，而不是资源的大小。通过参考结合附图考虑的以下详细描述，许多伴随的特征将更容易理解，同样也变得更好理解。附图说明从下面根据附图阅读的详细描述将更好地理解本说明书，其中：图1是被布置为向占用方提供多个虚拟数据中心的数据中心的示意图；图2是图1的数据中心的逻辑集中化控制器的示意图；图3是数据中心的多个计算服务器的示意图，并且具有计算服务器之一的分解图；图4是诸如图1的虚拟数据中心之一的虚拟数据中心的示意图；图5是示出了两个示例端到端流的图4的虚拟数据中心的示意图；图6是在图2的逻辑集中化控制器处用于生成和发送指令到数据中心的计算服务器处的实施器的方法的流程图；图7是在图2的逻辑集中化控制器处用于计算局部流分配的方法的流程图；图8是在图2的逻辑集中化控制器处用于计算全局流分配的方法的流程图；图9是在图2的逻辑集中化控制器的容量估计器处的方法的流程图；图10是在图2的逻辑集中化控制器的需求估计器处的过程以及在实施器处的过程的流程图；图11是数据中心的端到端流、实施器、和在实施器处的过程的示意图；图12示出了其中可以实现集中化数据中心控制器的实施例的示例性基于计算的设备。相同的附图标记用于指示附图中的类似部件。具体实施方式以下结合附图提供的详细描述旨在作为对本示例的描述，并且不旨在表示可以构建或利用本示例的仅有形式。该描述阐述了示例的功能以及用于构造和操作该示例的步骤的序列。然而，可以通过不同的示例来实现相同或等同的功能和序列。在下面描述的示例中，描述了用于在数据中心处使用的算法和装备，其使得能够向数据中心占用方提供专用虚拟数据中心。虚拟数据中心描述了端到端保证，其在一些示例中在新的度量中来指定。例如，占用方可以为虚拟数据中心的每个资源指定最小或绝对吞吐量保证。本文所描述的算法和装备使得保证能够独立于占用方的工作负载，并且力图确保在不同类型的分布式数据中心资源和中间数据中心网络之间保持这些保证。以前的方法尚未使得能够以这种方式提供虚拟数据中心。图1是被布置为向占用方提供多个虚拟数据中心110的数据中心108的示意图。虚拟数据中心是对占用方期望租用的物理数据中心的不同类型的资源的性能的要求规范。下面参考图4给出关于虚拟数据中心的更多细节。数据中心108包括多个不同类型的资源。这些包括计算服务器104和与计算服务器互连的网络资源102以及附加资源106。在图1的示例中，为了清楚起见，示出了四个计算服务器104，但是任意两个或更多个计算服务器可以被使用。附加资源106可以是网络内资源或端点资源。资源的非穷举示例列表是：网络链路，加密设备，负载平衡器，联网存储服务器，密钥值对存储。因此，数据中心具有不同类型的资源。每个资源具有可随时间变化的容量和将请求的特性映射到在资源处服务该请求的(按照令牌的)成本的成本函数。数据中心108包括逻辑集中化控制器100，其使用软件和/或硬件来计算机实现并且连接到网络资源102。逻辑集中化控制器可以是如图1所描绘的单个实体，或者它可以分布在数据中心108中的多个实体之中。逻辑集中化控制器100将虚拟数据中心110映射到物理数据中心108。它还执行资源分配过程，使得由不同的虚拟数据中心共享的物理数据中心的资源被有效地使用，同时满足虚拟数据中心的要求/保证。以控制间隔重复资源分配过程，使得数据中心中的改变可以被考虑。虚拟数据中心具有将在物理数据中心中使用诸如网络资源、加密设备、负载平衡器、密钥值对存储以及其他之类的多个资源来实现的业务的一个或多个虚拟端到端流。逻辑集中化控制器指定可以由在物理数据中心中以重复的控制间隔实现的端到端流所使用的多个不同类型的数据中心资源的量。在一些示例中，作为分配过程的一部分，其考虑了数据中心资源的容量估计(其可以是动态的)。也可以监视和考虑与端到端流相关联的需求。逻辑集中化控制器向物理数据中心中的端到端流的端点处的速率控制器发送指令，指定可以使用的流的不同资源的量。速率控制器调整它们维护的队列或桶，以便实施资源分配。例如，对于端到端流的每个不同资源存在一个桶。先前的方法没有指定可以由端到端流使用的多个不同资源的个体量。以这种方式，多个资源一起贡献以实现更高级别的流。端到端流是在诸如虚拟机或计算服务器的两个端点之间的数据中心中的路径，业务沿着该路径被发送以实现服务。例如，业务可以包括从虚拟机发送到联网文件存储的请求消息和从联网文件存储发回到相同或不同虚拟机的响应消息。端到端流可以具有相同的端点；也就是说，端到端流可以在同一端点开始和结束。控制器的一个或多个部分可以使用软件和/或硬件来计算机实现。在一些示例中，需求估计器、容量估计器和资源分配器全部或部分地使用一个或多个硬件逻辑组件来实现。例如但不限于，可以使用的硬件逻辑组件的说明性类型包括现场可编程门阵列(FPGA)，专用集成电路(ASIC)，专用标准产品(ASSP)，系统级芯片系统(SOC)，复杂可编程逻辑器件(CPLD)，图形处理单元(GPU)或其他。图2是图1的数据中心的逻辑集中化控制器100的示意图。它包括需求估计器202、容量估计器204和资源分配器206，其每一个都是使用软件和/或硬件来计算机实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机实现的控制物理数据中心的方法，包括：访问关于多个虚拟数据中心的数据，每个虚拟数据中心指定具有吞吐量保证的多个不同类型的资源；在所述物理数据中心中实现所述虚拟数据中心，使得所述吞吐量保证通过如下操作被满足；为所述物理数据中心中所实现的所述虚拟数据中心的个体流计算流分配，所述流分配包括：对于由所述流使用的所述物理数据中心的多个不同类型的物理资源中的每个物理资源，所述流能够使用的所述物理资源的量；流是所述物理数据中心的端点之间的路径，消息沿着所述路径被发送以实现服务；以及将所述流分配发送到所述物理数据中心中的实施器，所述实施器被布置为使用所述流分配来控制所述流中业务的速率，使得在使用中所述虚拟数据中心之间的性能影响被减小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.09 US 14/481,7651.一种计算机实现的控制物理数据中心的方法，包括：访问关于多个虚拟数据中心的数据，每个虚拟数据中心指定具有吞吐量保证的多个不同类型的资源；在所述物理数据中心中实现所述虚拟数据中心，使得所述吞吐量保证通过如下操作被满足；为所述物理数据中心中所实现的所述虚拟数据中心的个体流计算流分配，所述流分配包括：对于由所述流使用的所述物理数据中心的多个不同类型的物理资源中的每个物理资源，所述流能够使用的所述物理资源的量；流是所述物理数据中心的端点之间的路径，消息沿着所述路径被发送以实现服务；以及将所述流分配发送到所述物理数据中心中的实施器，所述实施器被布置为使用所述流分配来控制所述流中业务的速率，使得在使用中所述虚拟数据中心之间的性能影响被减小。2.根据权利要求1所述的方法，其中计算所述流分配包括：针对每个虚拟数据中心，考虑与所述虚拟数据中心相关联的局部策略来计算局部流分配。3.如权利要求2所述的方法，其中计算所述流分配还包括：考虑所述数据中心的所述局部流分配和未使用资源来计算全局流分配。4.根据权利要求2所述的方法，其中计算局部流分配包括：通过至少观察与所述数据中心中的所述个体流相关联的业务的消耗和业务的队列来估计针对个体流的流需求。5.根据权利要求2所述的方法，其中计算局部流分配包括：通过考虑个体流能够是闭环流来估计针对个体流的流需求。6.根据权利要求1所述的方法，包括：通过观察所述物理资源中的至少一些物理资源的业务吞吐量来动态地估计所述至少一些物理资源的容量。7.根据权利要求6所述的方法，其中动态地估计所述容量还包括：监视对与所述虚拟数据中心相关联的所述业务吞吐量的保证的违反，其中所述保证是在经过虚拟数据中心的资源的一组流上被聚合的聚合保证。8.根据权利要求6所述的方法，包括：维持探测窗口，物理资源的容量被预期位于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·安杰尔，H·巴拉尼，T·M·塔尔派，T·卡拉基亚尼斯，E·特雷斯卡，G·奥谢，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US