算力资源调节方法、系统及装置制造方法及图纸

本公开涉及一种算力资源调节方法、系统及装置，具体提供了一种算力资源调节方法，包括如下步骤：监控一个或多个虚拟机占用的逻辑功能接口上的负载以得到包括在预定监控时间内所述逻辑功能接口所处理的命令的数量N、所处理的实际数据量M、以及单次命令操作时间K中的至少一个的监控结果；根据监控结果中包括的所述N、M、和K的线性函数a*N+b*M+c*k、所述N、M、和K的非线性函数中的一种来计算一个或多个虚拟机的相应的权重参数，其中a、b、c为系统调节常量；以及按照所述权重参数来调度为所述一个或多个虚拟机占用的逻辑功能接口分配的相应的任务。

【技术实现步骤摘要】
算力资源调节方法、系统及装置
本公开涉及算力资源调节领域，更具体地涉及基于硬件的算法协处理器的算力资源调节方法及实现该方法的装置及系统。
技术介绍
算法协处理器的基本组成包括对称算法及哈希算法加速组件、非对称算法加速组件、真随机数组件、模块访问控制组件、地址转换及内存管理组件和密钥存储及管理等组件。上述各组件构成的密码模块将完成数据的加密和解密、密钥管理、随机数生成等功能，在大量数据加解密操作时可以有效的降低中央处理单元(CPU)核的处理负荷，同时可实现2级地址转换，并有效地支持虚拟化的需求。算法协处理器的算力资源包括其提供的计算。根据算法协处理器的硬件设计，其单位时间内的算力输出是既定值，这样的算力资源分配对云计算和云加密业务具有重要的意义，如一个签名验签的计算就占用该硬件模块的算力资源。如何进行算力资源调节是目前需要解决的技术问题之一。
技术实现思路
本公开提供了一种算力资源调节方法，包括如下步骤：监控一个或多个虚拟机占用的逻辑功能接口上的负载以得到包括在预定监控时间内所述逻辑功能接口所处理的命令的数量N、所处理的实际数据量M、以及单次命令操作时间K中的至少一个的监控结果；根据监控结果中包括的所述N、M、和K的线性函数a*N+b*M+c*k、所述N、M、和K的非线性函数中的一种来计算一个或多个虚拟机的相应的权重参数，其中a、b、c为系统调节常量；以及按照所述权重参数来调度为所述一个或多个虚拟机占用的逻辑功能接口分配的相应的任务。本公开还提供了一种算力资源调节系统，包括：一个或多个逻辑功能接口，被一个或多个虚拟机占用；性能控制部件，被配置为对一个或多个虚拟机占用的逻辑功能接口上的负载进行监控以获得包括在预定监控时间内所述逻辑功能接口所处理的命令的数量N、所处理的实际数据量M、以及单次命令操作时间K中的至少一个的监控结果；权重参数计算部件，被配置为根据监控结果中包括的所述N、M、和K的线性函数a*N+b*M+c*k、所述N、M、和K的非线性函数中的一种来计算一个或多个虚拟机的相应的权重参数，其中a、b、c为系统调节常量；调度接口，被配置为按照所述权重参数来调度为所述一个或多个虚拟机占用的逻辑功能接口分配的相应的任务。本公开还提供了一种算力资源调节装置，包括：监控部件，被配置为监控一个或多个虚拟机占用的逻辑功能接口上的负载以获得包括在预定监控时间内所述逻辑功能接口所处理的命令的数量N、所处理的实际数据量M、以及单次命令操作时间K中的至少一个的监控结果；计算部件，被配置为根据所述N、M、和K的线性函数a*N+b*M+c*k、所述N、M、和K的非线性函数中的一种来计算一个或多个虚拟机的相应的权重参数，其中a、b、c为系统调节常量；以及调度部件，被配置为按照所述权重参数来调度为所述一个或多个虚拟机占用的逻辑功能接口分配的相应的任务。本公开采用硬件对算法协处理器的性能进行监控，并采用虚拟化中间层软件根据监控结果计算权重参数，从而能根据各个虚拟机的状态在各个虚拟机之间动态调节算法协处理器的算力资源分配，因而能减少算法协处理器算力闲置时间，提高算法协处理器的利用率。本公开可以减少现有技术中仅采用软件监控算法协处理器时对CPU资源的占用，同时软件计算权重参数与硬件监控相结合的闭环调节也极大了增强了算法协处理器算力资源调度的灵活性，满足了在多虚拟机多应用场景下的实际需求。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1A和图1B分别示出了现有技术中调节算法协处理器的算力资源的两种方式；图2示出了应用本公开的实施例的应用场景的示意图；图3示出了根据本公开的实施例的算力资源调节方法的流程图；图4示出了根据本公开的另一实施例的算力资源调节方法的流程图；图5示出了根据本公开的实施例的算力资源调节系统的框图；图6示出了根据本公开的实施例的算力资源调节装置的框图。具体实施方式以下将详细且清楚地描述本专利技术构思的实施例，以达到本领域普通技术人员可以容易地实施本专利技术构思的程度。算法协处理器可以采用国产密码算法来进行相关的计算。国产密码算法(国密算法)是指国家密码局认定的国产商用密码算法，在金融领域目前主要使用公开的SM2、SM3、SM4三类算法，其分别是非对称算法、哈希算法和对称算法。SM2算法，即SM2椭圆曲线公钥密码算法，是我国自主设计的公钥密码算法，包括SM2-1椭圆曲线数字签名算法，SM2-2椭圆曲线密钥交换协议，SM2-3椭圆曲线公钥加密算法，分别用于实现数字签名密钥协商和数据加密等功能。SM2算法与RSA算法不同的是，SM2算法是基于椭圆曲线上点群离散对数难题，相对于RSA算法，256位的SM2密码强度已经比2048位的RSA密码强度要高。SM3算法，即SM3杂凑算法，是我国自主设计的密码杂凑算法，适用于商用密码应用中的数字签名和验证消息认证码的生成与验证以及随机数的生成，可满足多种密码应用的安全需求。为了保证杂凑算法的安全性，其产生的杂凑值的长度不应太短，例如MD5输出128比特杂凑值，输出长度太短，影响其安全性SHA-1算法的输出长度为160比特，SM3算法的输出长度为256比特，因此SM3算法的安全性要高于MD5算法和SHA-1算法。SM4算法，即SM4分组密码算法，是我国自主设计的分组对称密码算法，用于实现数据的加密/解密运算，以保证数据和信息的机密性。要保证一个对称密码算法的安全性的基本条件是其具备足够的密钥长度，SM4算法与AES算法具有相同的密钥长度分组长度128比特，因此在安全性上高于3DES算法。算法协处理器内置于服务器中央处理器系统级芯片(System-On-Chip，SoC)之内，随着服务器芯片将广泛应用到以服务器主机为基础物理设施，如云架构的大数据、云服务、数据中心等各个应用场景之中。以最为典型的内容分发网络(ContentDeliveryNetwork，CDN)中心为例，采用了华芯通服务器中央处理器芯片的负载均衡节点收到客户端的安全网站连接请求后，将利用其内置的算法协处理器中的密码模块对连接握手过程中的密钥交换进行密码运算的加速以应对高并发的网络连接请求。随着云计算和大数据产业的蓬勃发展、对平台计算性能要求的不断提高、以及对信息安全的持续保障的需求，需要对已有的密码应用进行创新，使之更加适应最新的信息技术和系统架构。将国密密码算法加速模块集成到服务器中央处理器SoC芯片内部，使之效用与计算平台紧密链接，形成效率更高、安全性更高的应用新模式。现代服务器多采用虚拟化技术。虚拟化，是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机。在一台计算机上同时运行多个逻辑计算机，每个逻辑计算机可运行不同的操作系统，并且各个操作系统内的应用程序可以在相互独立的空间内运行而互不影响，这显著提高了计算机的工作效率。通过使用虚拟化技术，可以不再受限于物理上的界限，而能够将服务器物理资源抽象成逻辑资源，让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器，让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件资源变成可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种算力资源调节方法，包括如下步骤：监控一个或多个虚拟机占用的逻辑功能接口上的负载以得到包括在预定监控时间内所述逻辑功能接口所处理的命令的数量N、所处理的实际数据量M、以及单次命令操作时间K中的至少一个的监控结果；根据监控结果中包括的所述N、M、和K的线性函数a*N+b*M+c*k、所述N、M、和K的非线性函数中的一种来计算一个或多个虚拟机的相应的权重参数，其中a、b、c为系统调节常量；以及按照所述权重参数来调度为所述一个或多个虚拟机占用的逻辑功能接口分配的相应的任务。

【技术特征摘要】
1.一种算力资源调节方法，包括如下步骤：监控一个或多个虚拟机占用的逻辑功能接口上的负载以得到包括在预定监控时间内所述逻辑功能接口所处理的命令的数量N、所处理的实际数据量M、以及单次命令操作时间K中的至少一个的监控结果；根据监控结果中包括的所述N、M、和K的线性函数a*N+b*M+c*k、所述N、M、和K的非线性函数中的一种来计算一个或多个虚拟机的相应的权重参数，其中a、b、c为系统调节常量；以及按照所述权重参数来调度为所述一个或多个虚拟机占用的逻辑功能接口分配的相应的任务。2.如权利要求1所述的方法，其中所述预定监控时间的最小粒度为1ms的整数倍。3.如权利要求1所述的方法，其中，按照所述权重参数来调度为所述一个或多个虚拟机分配的相应的任务的步骤包括：根据计算出的所述一个或多个虚拟机各自的权重参数来为所述一个或多个虚拟机分配与权重参数成正比的任务处理次数；以及采用轮询的方式使得所述一个或多个虚拟机的任务被处理的次数达到所述任务处理次数。4.一种算力资源调节系统，包括：一个或多个逻辑功能接口，被一个或多个虚拟机占用；性能控制部件，被配置为对一个或多个虚拟机占用的逻辑功能接口上的负载进行监控以获得包括在预定监控时间内所述逻辑功能接口所处理的命令的数量N、所处理的实际数据量M、以及单次命令操作时间K中的至少一个的监控结果；权重参数计算部件，被配置为根据监控结果中包括的所述N、M、和K的线性函数a*N+b*M+c*k、所述N、M、和K的非线性函数中的一种来计算一个或多个虚拟机的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘航，隆婷，于永庆，靳慧杰，金正雄，
申请(专利权)人：贵州华芯通半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52