本发明专利技术公开了虚拟机CPU区间绑定的实现方法及系统，属于云计算技术领域，要解决的技术问题为如何在保证超分配的前提下、减少CPU的上下文切换。包括如下步骤：配置虚拟机的规格，在虚拟规格中定义CPU绑定信息；对CPU绑定区间进行验证，验证通过后获取CPU绑定算法；基于CPU绑定区间和CPU绑定算法，计算出虚拟机CPU和物理机CPU的绑定关系，生成映射信息；解析映射信息，将虚拟机PCU到物理机CPU的映射关系应用到虚拟机，构造虚拟机XML；调用虚拟化接口实现虚拟机创建，完成CPU区间绑定的虚拟机。完成CPU区间绑定的虚拟机。完成CPU区间绑定的虚拟机。
【技术实现步骤摘要】
虚拟机CPU区间绑定的实现方法及系统
[0001]本专利技术涉及云计算
，具体地说是虚拟机CPU区间绑定的实现方法及系统。
技术介绍
[0002]随着openstack的快速发展壮大，越来越多的用户开始选择openstack作为云计算管理平台。而Openstack作为虚拟资源的管理平台，超分配功能是虚拟化的基础功能之一，使用超分配技术可以模拟出多于实际物理资源数量的虚拟资源，进而提高物理资源的使用率。
[0003]不过目前openstack提供方案中，超分配特性只能在共享CPU方案下支持，但是共享CPU方案，又有自身的弊端：虚拟CPU共享使用物理CPU池中的所有CPU，当物理CPU数量较多同时压力较大时，虚拟CPU会动态映射到不同的物理CPU上，比如某虚拟CPU上一时刻对应物理0号CPU，而下一时刻又对应物理12号CPU，这样就会导致不断的上下文切换，进而导致性能的大幅下降。
[0004]所谓的上下文切换，就是指CPU在某一时刻A执行任务1，此时CPU缓存(CPU的寄存器和计数器等)的数据都是任务1的数据。到后来某一时刻B，任务1还没有执行完毕，由于CPU时间片用完被调度用来执行任务2，此时CPU就需要把A时刻的数据先备份保存下来，同时再把任务2的数据加载进来，完成任务2。完成任务2之后，CPU时间片继续执行任务1，此时需要将之前备份的数据重新加载进来，才能继续执行任务1。
[0005]每次上下文切换都需要几十纳秒到数微秒的CPU时间。这个时间还是相当可观的，特别是在进程上下文切换次数较多的情况下，很容易导致CPU将大量时间耗费在寄存器、内核栈以及虚拟内存等资源的保存和恢复上，进而大大缩短了真正运行进程的时间。
[0006]如何在保证超分配的前提下、减少CPU的上下文切换，是需要解决的技术问题。
技术实现思路
[0007]本专利技术的技术任务是针对以上不足，提供是虚拟机CPU区间绑定的实现方法及系统，来解决如何在保证超分配的前提下、减少CPU的上下文切换的技术问题。
[0008]第一方面，本专利技术一种虚拟机CPU区间绑定的实现方法，应用于Openstack中虚拟机CPU与物理机CPU的绑定，所述方法包括如下步骤：
[0009]配置虚拟机的规格，在虚拟规格中定义CPU绑定信息，所述CPU绑定信息至少包括CPU绑定算法以及CPU绑定区间；
[0010]创建虚拟机时读取包括CPU绑定信息的规格，对CPU绑定区间进行验证，验证通过后获取CPU绑定算法；
[0011]基于CPU绑定区间和CPU绑定算法，计算出虚拟机CPU和物理机CPU的绑定关系，生成映射信息；
[0012]解析映射信息，将虚拟机PCU到物理机CPU的映射关系应用到虚拟机，构造虚拟机XML；
[0013]调用虚拟化接口实现虚拟机创建，完成CPU区间绑定的虚拟机。
[0014]作为优选，CPU以列表的形式展示，形成CPU列表；
[0015]所述CPU绑定算法包括：
[0016]随机选择，所述随机选择为在指定区间内、从CPU列表中随机选择部分CPU；
[0017]顺序获取，所述顺序获取为在指定区间内、从CPU列表中选择排序在前列的CPU。
[0018]作为优选，所述CPU绑定区间以字符的形式展示，支持常规CPU列声明方式，所述常规CPU列声明方式包括单个声明、区间声明和取反声明。
[0019]作为优选，对CPU绑定区间进行验证，包括格式校验、逻辑校验和CPU数量校验，CPU数量校验需要满足：用户输入的CPU数量不允许小于规格中声明的虚拟CPU数量。
[0020]作为优选，对CPU绑定区间进行验证，验证通过后获取CPU绑定算法，包括如下步骤：
[0021]对规格中定义的CPU绑定区间进行验证；
[0022]如果CPU绑定区间为空，表示不创建CPU区间绑定虚拟机，而是创建普通虚拟机；
[0023]如果规格中有声明CPU绑定区间，则读取CPU绑定算法；
[0024]如果规格中有声明指定的CPU绑定算法，则选用指定的CPU绑定算法，如果没有声明CPU绑定算法，则选用默认的CPU绑定算法。
[0025]第二方面，本专利技术一种虚拟机CPU区间绑定的实现系统，用于通过执行如第一方面任一项所述的一种虚拟机CPU区间绑定的实现方法执行Openstack中虚拟机CPU与物理机CPU的绑定，所述系统包括：
[0026]规格配置模块，所述规格配置模块通过配置界面对外交互，用于配置虚拟机的规格，在虚拟规格中定义CPU绑定信息，所述CPU绑定信息至少包括CPU绑定算法以及CPU绑定区间；
[0027]信息验证模块，所述信息验证模块用于创建虚拟机时读取包括CPU绑定信息的规格，对CPU绑定区间进行验证，验证通过后获取CPU绑定算法；
[0028]映射构建模块，所述映射构建模块用于基于CPU绑定区间和CPU绑定算法，计算出虚拟机CPU和物理机CPU的绑定关系，生成映射信息；
[0029]虚拟机XML构建模块，所述虚拟机XML构建模块用于解析映射信息，将虚拟机PCU到物理机CPU的映射关系应用到虚拟机，构造虚拟机XML；
[0030]虚拟机构建模块，所述虚拟机构建模块用于调用虚拟化接口实现虚拟机创建，完成CPU区间绑定的虚拟机。
[0031]作为优选，CPU以列表的形式展示，形成CPU列表；
[0032]所述CPU绑定算法包括：
[0033]随机选择，所述随机选择为在指定区间内、从CPU列表中随机选择部分CPU；
[0034]顺序获取，所述顺序获取为在指定区间内、从CPU列表中选择排序在前列的CPU。
[0035]作为优选，所述CPU绑定区间以字符的形式展示，支持常规CPU列声明方式，所述常规CPU列声明方式包括单个声明、区间声明和取反声明。
[0036]作为优选，对CPU绑定区间进行验证，包括格式校验、逻辑校验和CPU数量校验，CPU数量校验需要满足：用户输入的CPU数量不允许小于规格中声明的虚拟CPU数量。
[0037]作为优选，所述信息验证模块用于执行如下：
[0038]对规格中定义的CPU绑定区间进行验证；
[0039]如果CPU绑定区间为空，表示不创建CPU区间绑定虚拟机，而是创建普通虚拟机；
[0040]如果规格中有声明CPU绑定区间，则读取CPU绑定算法；
[0041]如果规格中有声明指定的CPU绑定算法，则选用指定的CPU绑定算法，如果没有声明CPU绑定算法，则选用默认的CPU绑定算法。
[0042]本专利技术的虚拟机CPU区间绑定的实现方法及系统具有以下优点：
[0043]1、实现虚拟CPU与物理CPU的一对一绑定，减少CPU上下文切换，从而大幅提升虚拟CPU性能；
[0044]2、虚拟CPU不独占物理CPU，保留CPU超分配能力；
[0045]3、算法解耦，可以灵活的增删CP本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种虚拟机CPU区间绑定的实现方法，其特征在于，应用于Openstack中虚拟机CPU与物理机CPU的绑定，所述方法包括如下步骤：配置虚拟机的规格，在虚拟规格中定义CPU绑定信息，所述CPU绑定信息至少包括CPU绑定算法以及CPU绑定区间；创建虚拟机时读取包括CPU绑定信息的规格，对CPU绑定区间进行验证，验证通过后获取CPU绑定算法；基于CPU绑定区间和CPU绑定算法，计算出虚拟机CPU和物理机CPU的绑定关系，生成映射信息；解析映射信息，将虚拟机PCU到物理机CPU的映射关系应用到虚拟机，构造虚拟机XML；调用虚拟化接口实现虚拟机创建，完成CPU区间绑定的虚拟机。2.根据权利要求1所述的虚拟机CPU区间绑定的实现方法，其特征在于，CPU以列表的形式展示，形成CPU列表；所述CPU绑定算法包括：随机选择，所述随机选择为在指定区间内、从CPU列表中随机选择部分CPU；顺序获取，所述顺序获取为在指定区间内、从CPU列表中选择排序在前列的CPU。3.根据权利要求1所述的虚拟机CPU区间绑定的实现方法，其特征在于，所述CPU绑定区间以字符的形式展示，支持常规CPU列声明方式，所述常规CPU列声明方式包括单个声明、区间声明和取反声明。4.根据权利要求1所述的虚拟机CPU区间绑定的实现方法，其特征在于，对CPU绑定区间进行验证，包括格式校验、逻辑校验和CPU数量校验，CPU数量校验需要满足：用户输入的CPU数量不允许小于规格中声明的虚拟CPU数量。5.根据权利要求1所述的虚拟机CPU区间绑定的实现方法，其特征在于，对CPU绑定区间进行验证，验证通过后获取CPU绑定算法，包括如下步骤：对规格中定义的CPU绑定区间进行验证；如果CPU绑定区间为空，表示不创建CPU区间绑定虚拟机，而是创建普通虚拟机；如果规格中有声明CPU绑定区间，则读取CPU绑定算法；如果规格中有声明指定的CPU绑定算法，则选用指定的CPU绑定算法，如果没有声明CPU绑定算法，则选用默认的CPU绑定算法。6.一种虚拟机CPU区间绑定的实现系统，其特征在于，用于通过执行如权利要求1
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5任一项所述的一种虚拟机CPU区间绑定的...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢福平，刘庆，厉肃，
申请(专利权)人：山东浪潮科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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