一种云计算环境下的虚拟机放置方法技术

本发明专利技术提供一种云计算环境下的虚拟机放置方法，采用了遗传算法求解云环境下虚拟机的问题，在搜索虚拟机与物理机的关联关系时，有目标性地引导搜索方向，避免基本遗传算法陷入局部最优；利用启发式算法基于遗传算法进行搜索来降低物理资源能耗、优化能源效率，并与适应算法优化虚拟机位置来最小化最大链路利用率。在云计算环境下将虚拟机VM‑物理机PM的关联关系使用隶属函数来描述，采用遗传算法搜索虚拟机关联物理机组合最优解时，对隶属函数集和变异算子两个模块的设计时，对隶属度函数的构建和初始化采用限定虚拟机关联物理机的关系，虚拟机有可能放置的物理机进行约束，从而避免基本遗传算法搜索陷入局部最优并加快算法收敛速度。

【技术实现步骤摘要】
一种云计算环境下的虚拟机放置方法
本专利技术涉及云计算领域，尤其涉及一种云计算环境下的虚拟机放置方法。
技术介绍
近年来，云计算对计算能力的需求加速了数据中心的飞速发展，随之带来的是数据中心产生的巨大能耗问题。据亚马逊估算，数据中心的能耗成本占整个数据中心预算金额的42％。云计算环境下用户任务随机性的特点，使得数据中心物理服务器的任务负载是动态变化的，当服务器处于空闲状态时，其功率达到峰值功率的50％～60％，因此云服务提供商(CSP,CloudServiceProvider)在保证服务质量(QoS,QuilityofService)的同时，如何进行能耗优化是一个现实的研究问题，能耗优化是虚拟化的云数据中心的一个研究热点。另外，网络资源是数据中心的稀缺资源，直接影响到应用的性能；有研究利用虚拟机放置来提高网络设备的利用率，结合路由的优化，减少网络设备的数目，以此优化网络能源效率。但是，不论是优化物理服务器能源效率，还是优化网络设备的能源效率，都会带来资源的过度聚合。特别是网络流量的聚集，会造成链路热点，带来网络拥塞问题。目前，关于虚拟机的放置问题一类研究主要在能源节省、故障容忍、Qo本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种云计算环境下的虚拟机放置方法，其特征在于，方法包括：确定目标函数f(t)和适应度函数fitness(t)；基于遗传算法进行虚拟机在物理机上放置的过程；遗传算法包括：初始化种群；根据适应度函数对个体进行评价选出个体选择操作模式；交叉操作模式；变异操作模式；按照遗传算法步骤直到迭代次数结束。

【技术特征摘要】
1.一种云计算环境下的虚拟机放置方法，其特征在于，方法包括：确定目标函数f(t)和适应度函数fitness(t)；基于遗传算法进行虚拟机在物理机上放置的过程；遗传算法包括：初始化种群；根据适应度函数对个体进行评价选出个体选择操作模式；交叉操作模式；变异操作模式；按照遗传算法步骤直到迭代次数结束。2.根据权利要求1所述的云计算环境下的虚拟机放置方法，其特征在于，步骤确定目标函数f(t)还包括：基于云数据中心的能耗EDC，包括物理机能耗Epm、网络设备能耗Enet、以及其他能耗Eother，即EDC＝Epm+Enet+Eother；物理机能耗Epm包括CPU能耗、内存能耗、存储能耗和网络接口能耗，网络设备能耗Enet包括交换机能耗、路由器能耗、链路能耗；其他能耗Eother包括制冷空调能耗、照明等辅助设备能耗；目标函数为最小化物理机能源消耗，其计算公式为：f(t)＝Epm+Enet+Eother。3.根据权利要求2所述的云计算环境下的虚拟机放置方法，其特征在于，步骤确定适应度函数fitness(t)还包括：根据目标函数f的表达式，转换用于遗传算法中评价隶属函数好坏的适应度函数，得到评价隶属函数集的适应度函数的表达式为：式中：t表示迭代次数；fitness(t)表示每次迭代过程中，隶属函数的评价函数即适应度函数。4.根据权利要求1所述的云计算环境下的虚拟机放置方法，其特征在于，步骤初始化种群还包括：构建一个隶属函数关系来表示物理机上放置的虚拟机。5.根据权利要求1所述的云计算环境下的虚拟机放置方法，其特征在于，步骤根据适应度函数对个体进行评价选出个体选择操作模式还包括：个体选择操作模式采用了最优保存策略结合轮盘赌选择法，根据适应度函数的公式计算当前种群中各个隶属度函数的适应度值大小，然后从当前种群中找出适应度最高的隶属度函数X1和适应度最低的隶属度函数Y1，并将当前种群中其余的隶属度函数记为evolution_pop，保留适应度最高的隶属度函数X1，并用其替换掉适...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏小敏，
申请(专利权)人：郑州云海信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41