基于非支配排序多目标遗传算法的虚拟机调度方法及系统技术方案

本申请公开了一种基于非支配排序多目标遗传算法的虚拟机调度方法及系统，属于云计算和虚拟机调度技术领域，调度方法包括：监控并采集虚拟机和宿主机历史资源负载信息；根据所述历史负载信息获取所述虚拟机和所述宿主机的真实负载；通过非支配排序遗传算法对所述真实负载进行处理，得出目标调度方案，所述目标调度方案为所述虚拟机与要迁移到的目标宿主机的对应关系；基于所述目标调度方案，实现虚拟机调度。在本申请提供的调度方法中，筛选出最优的调度策略，降低宿主机资源碎片，同时使宿主机自身CPU、内存等各资源相对均衡，避免宿主机出现类似CPU资源负载过高而内存资源欠载的问题，可以使宿主机能够装载更多的虚拟机，降低成本。降低成本。降低成本。

【技术实现步骤摘要】
基于非支配排序多目标遗传算法的虚拟机调度方法及系统


[0001]本申请属于云计算和虚拟机调度
，具体涉及一种基于非支配排序多目标遗传算法的虚拟机调度方法及系统。

技术介绍

[0002]当前的虚拟机调度主要是基于虚拟机和宿主机资源规格通过类似装箱策略等相关的算法进行虚拟机到宿主机的映射，资源规格主要包括中央处理器(central processing unit，CPU)核数和内存大小，这种方法存在的问题是宿主机的资源并未充分利用，存在资源浪费。一方面因为虚拟机的规格并不能反应其真实的资源利用率，如果存在大量的虚拟机资源利用率很低，那么对宿主机而言其资源利用率就会很低，另一方面因为基于装箱这种贪婪算法会存在大量的资源碎片问题，导致宿主机资源利用率低。另外，即使基于真实负载进行虚拟机调度，仍然会存在宿主机资源均衡的问题，如果调度完成后宿主机自身CPU和内存资源负载不均衡，比如CPU利用率明显高于内存利用率，那么就像木桶原理，由于资源利用率的不均衡导致宿主机无法装载更多的虚拟机，使宿主机资源利用无法达到最优。

技术实现思路

[0003]本申请实施例的目的是提供一种基于非支配排序多目标遗传算法的虚拟机调度方法，能够解决目虚拟机调度存在的宿主机资源无法充分利用导致的资源浪费的技术问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种基于非支配排序多目标遗传算法的虚拟机调度方法，包括：
[0006]监控并采集虚拟机和宿主机历史资源负载信息；
[0007]根据历史负载信息获取虚拟机和宿主机的真实负载；
[0008]通过非支配排序遗传算法对真实负载进行处理，得出目标调度方案，目标调度方案为虚拟机与要迁移到的目标宿主机的对应关系；
[0009]基于所述目标调度方案，实现虚拟机调度。
[0010]进一步地，根据历史负载信息获取虚拟机和宿主机的真实负载，包括：
[0011]对历史负载信息进行低频突发尖峰负载波形去噪，将去噪后取得的最大负载作为虚拟机和宿住机的真实负载。
[0012]进一步地，通过非支配排序遗传算法对真实负载进行处理，得出目标调度方案，包括：
[0013]确定染色体编码方案，非支配排序遗传算法包括种群，每个种群具有若干条染色体，若干条染色体与若干调度方案一一对应，基于虚拟机的个数确定染色体编码的位数，编码与宿主机的编号相一致，表征虚拟机的位置，根据目标函数从宿主机中确定目标宿主机。
[0014]进一步地，通过非支配排序遗传算法对真实负载进行处理，得出目标调度方案，还包括：
[0015]确定目标函数，目标函数包括第一目标函数和第二目标函数，第一目标函数表征使资源池资源碎片最小化，第二目标函数表征使宿主机自身中央处理器和内存资源负载相均衡；其中，第一目标函数为第二目标函数为：基于目标函数确定所述目标宿主机个数k，其中i为自然数；为第i台宿主机当前的真实中央处理器负载；为第i台宿主机当前的真实内存负载。
[0016]进一步地，在基于所述目标调度方案，实现虚拟机调度之后，还包括评估和展示虚拟机调度前后效果。
[0017]第二方面，本申请实施例提供了一种基于非支配排序多目标遗传算法的虚拟机调度系统，包括：
[0018]监控模块，用于监控并采集虚拟机和宿主机历史资源负载信息；
[0019]算法模块，用于根据历史负载信息获取所述虚拟机和宿主机的真实负载；
[0020]还用于通过非支配排序遗传算法对真实负载进行处理，得出目标调度方案，目标调度方案为虚拟机与要迁移到的目标宿主机的对应关系；
[0021]调度模块，用于基于目标调度方案，实现虚拟机调度。
[0022]进一步地，算法模块根据所述历史负载信息获取虚拟机和宿主机的真实负载包括：对历史负载信息进行低频突发尖峰负载波形去噪，将去噪后取得的最大负载作为所述虚拟机和所述宿住机的真实负载。
[0023]进一步地，算法模块通过非支配排序遗传算法对真实负载进行处理，得出目标调度方案具体包括：
[0024]确定染色体编码方案，非支配排序遗传算法包括种群，每个种群具有若干条染色体，若干条染色体与若干调度方案一一对应，基于所述虚拟机的个数确定所述染色体编码的位数，每位所述染色体编码与所述宿主机的编号相一致，表征所述虚拟机的放置位置，根据目标函数从宿主机中确定目标宿主机。
[0025]进一步地，算法模块通过非支配排序遗传算法对真实负载进行处理，得出目标调度方案还包括：确定目标函数，目标函数包括第一目标函数和第二目标函数，第一目标函数表征使资源池资源碎片最小化，第二目标函数表征使宿主机自身中央处理器和内存资源负载相均衡；其中，第一目标函数为第二目标函数为：第二目标函数为：基于目标函数确定目标宿主机个数k，其中i为自然数；为第i台宿主机当前的真实中央处理器负载；为第i台宿主机当前的真实内存负载。
[0026]进一步地，监控模块还用于，在基于目标调度方案，实现虚拟机调度之后，评估和展示虚拟机调度前后效果。
[0027]在本申请实施例中，对虚拟机和宿主机历史资源负载信息进行采集，并通过该历
史负载信息获取出虚拟机和宿主机的真实负载，基于获取的真实负载通过非支配遗传算法进行最优调度策略的选择；基于本方法，能够以虚拟机和宿主机的历史负载信息为基础获取真实负载，合理利用非支配排序遗传算法对调度策略进行选择，筛选出最优的调度策略，降低宿主机资源碎片，同时使宿主机自身CPU、内存等各资源相对均衡，避免宿主机出现类似CPU资源负载过高而内存资源欠载的问题，可以使宿主机能够装载更多的虚拟机，提高宿主机的资源利用率，降低成本。
附图说明
[0028]图1是本申请实施例提供的一种基于非支配排序多目标遗传算法的虚拟机调度方法的流程示意图之一；
[0029]图2是本申请实施例提供的一种基于非支配排序多目标遗传算法的虚拟机调度方法染色体编码示意图；
[0030]图3是本申请实施例提供的一种基于非支配排序多目标遗传算法的虚拟机调度方法调度前后宿主机CPU和内存利用率对比图；
[0031]图4是本申请实施例提供的一种基于非支配排序多目标遗传算法的虚拟机调度系统的结构示意图。
[0032]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例、参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0034]下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的高层公共建筑的综合应急能力评估方法进行详细地说明。
[0035]实施例一
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于非支配排序多目标遗传算法的虚拟机调度方法，其特征在于，包括：监控并采集虚拟机和宿主机历史资源负载信息；根据所述历史负载信息获取所述虚拟机和所述宿主机的真实负载；通过非支配排序遗传算法对所述真实负载进行处理，得出目标调度方案，所述目标调度方案为所述虚拟机与要迁移到的目标宿主机的对应关系；基于所述目标调度方案，实现虚拟机调度。2.根据权利要求1所述的虚拟机调度方法，其特征在于，所述根据所述历史负载信息获取所述虚拟机和所述宿主机的真实负载包括：对所述历史负载信息进行低频突发尖峰负载波形去噪，将去噪后取得的最大负载作为所述虚拟机和所述宿住机的真实负载。3.根据权利要求2所述的虚拟机调度方法，其特征在于，所述通过非支配排序遗传算法对所述真实负载进行处理，得出目标调度方案包括：确定染色体编码方案，所述非支配排序遗传算法包括种群，所述种群具有若干条染色体，所述若干条染色体与若干调度方案一一对应，基于所述虚拟机的个数确定所述染色体编码的位数，每位所述染色体编码与所述宿主机的编号相一致，表征所述虚拟机的放置位置，根据目标函数从所述宿主机中确定所述目标宿主机。4.根据权利要求2或3所述的虚拟机调度方法，其特征在于，所述通过非支配排序遗传算法对所述真实负载进行处理，得出目标调度方案还包括：确定目标函数，所述目标函数包括第一目标函数和第二目标函数，所述第一目标函数表征使资源池资源碎片最小化，所述第二目标函数表征使所述宿主机自身中央处理器和内存资源负载相均衡；其中，所述第一目标函数为所述第二目标函数为：基于所述目标函数确定所述目标宿主机个数k；其中，i为自然数；为第i台宿主机当前的真实中央处理器负载；为第i台宿主机当前的真实内存负载。5.根据权利要求1所述的虚拟机调度方法，其特征在于，在所述基于所述目标调度方案，实现虚拟机调度之后，还包括：评估和展示所述虚拟机调度前后效果。6.一种基于非支配排序多目标遗传算法的虚拟机调度系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥龙，艾天翔，龚楠，张玉，徐城，李光辉，
申请(专利权)人：天翼云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：