【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于云计算领域，具体涉及一种基于均衡部署的虚拟机动态整合方法。
技术介绍
1、随着云计算的发展，iaas服务因其易用性和节约成本的优势而被广泛使用。iaas服务提供商建立物理机集群，并通过对物理资源的封装，将物理资源以虚拟机形式提供给用户。为保证物理机的性能，一般会对物理机资源的使用率(如内存使用率、cpu使用率等)设置一个上限阈值。用户可以对虚拟机资源进行弹性伸缩调整，以便满足部署在虚拟机上的应用的性能要求。
2、用户一般通过两种方式对虚拟机资源进行弹性伸缩调整：横向弹性伸缩和纵向弹性伸缩。横向弹性伸缩是指增加或减少虚拟机的数量，纵向弹性伸缩是指调整虚拟机分配资源的大小，如增加或减少内存的大小、cpu核数等。在进行虚拟机弹性伸缩调整时，可能会面临由于虚拟机所在物理机资源不足，从而必须进行虚拟机迁移的情况。虚拟机迁移过程中会占用物理机cpu、网络等资源，对物理机性能产生影响。为了在进行弹性伸缩调整时减少虚拟机迁移次数，有研究者提出了最小化迁移的调整策略，该策略通常会尽可能选择资源配置高的虚拟机，对其进行迁移，从而减少迁移次数。但这种迁移策略可能会产生迁移抖动问题，即某个资源配置较高的虚拟机在集群物理机之间反复进行迁移。
3、为了解决迁移抖动问题，有研究者提出通过设定允许迁移的虚拟机资源配置上限阈值，来限制高配置虚拟机迁移动作的发生，优先选择低于阈值配置的虚拟机作为迁移对象。但该方法会产生退化为最小化迁移策略或导致虚拟机迁移次数增加的问题。产生问题的原因主要是，整个物理机集群中不同配置的虚拟机部署
4、因此，保证虚拟机的均衡部署是避免产生上述问题的关键。在整个物理机集群运行期间，由于用户需求的改变将伴随着大量虚拟机的横向和纵向弹性伸缩调整，导致集群不可能一直保持均衡部署状态，需要定期或不定期的进行虚拟机动态整合，以便对集群中虚拟机部署位置进行动态调整，保持虚拟机的均衡部署，即基于均衡部署的虚拟机动态整合；为将处于不均衡部署状态调到均衡部署状态，需要给出一个可行的虚拟机调整方案也可称为虚拟机动态整合方案，然后按照该方案进行调整。整合方案的优劣将关系到是否能以最小的调整代价快速且稳定地将集群调整到均衡部署状态。为此，基于均衡部署的虚拟机动态整合方案的生成方法就成为虚拟机动态整合过程中的关键，从而形成了基于均衡部署的虚拟机动态整合方案生成问题。
技术实现思路
1、基于现有虚拟机动态整合方法，本专利技术提出了一种基于均衡部署的虚拟机动态整合方法，包括问题定义以及虚拟机动态整合方案生成。
2、一种基于均衡部署的虚拟机动态整合方法，包括：
3、基于均衡部署的虚拟机动态整合问题定义以及基于均衡部署的虚拟机动态整合方案生成过程；
4、所述基于均衡部署的虚拟机动态整合问题定义，具体包括：
5、定义物理机配置信息、定义虚拟机配置信息、定义虚拟机历史配置信息、定义基于均衡部署的虚拟机动态整合方案，并基于此定义开机物理机数量和迁移次数、定义均衡指标、定义均衡指标、定义稳定指标、将基于均衡部署的虚拟机动态整合问题，用一个多目标优化问题表示，定义优化目标和约束条件；
6、a.定义物理机配置信息(pmc，physical machine configuration)由一个三元组描述：
7、pmc＝<pid，pcpu，pmem>，pid∈[1，n]
8、其中，pid表示该物理机在集群中的编号，集群中共有n台物理机，编号从1开始到n，n为正整数；pcpu表示该物理机cpu配置的核心数；pmem表示该物理机内存配置大小；
9、b.定义虚拟机配置信息(vmc，virtual machine configuration)由一个四元组描述：
10、vmc＝<vid，vcpu，vmem，vcategory>，vid∈[1,m]
11、其中，vid表示该虚拟机在集群中的编号，集群中共有m台虚拟机，编号从1开始到m，m为正整数；vcpu表示该虚拟机cpu配置的核心数；vmem表示该虚拟机内存配置大小；vcategory表示该虚拟机配置所属的类别，是通过整个集群中虚拟机的配置信息聚类得到；
12、c.定义虚拟机历史配置信息(vmhc，virtual machine historicalconfiguration)，虚拟机历史配置信息vmhc由一个长度为k的向量表示，k表示在历史信息中记录的时间点的数量：
13、vmhc＝[hc1,hc2,…,hck]
14、vmhc表示虚拟机之前k个时间点中资源配置情况，其中，hci表示时间点i时虚拟机的资源配置情况；
15、d.定义基于均衡部署的虚拟机动态整合方案(dcp，dynamic consolidationplan)由一个m×n的矩阵表示：
16、
17、其中，dcp中一共包含m*n个dcp，每个dcp表示虚拟机在物理机上部署的情况，取值为0或1，当dcpij等于1时，表示编号为i的虚拟机部署在编号为j的物理机上；当dcpij等于0时，表示编号为i的虚拟机未部署在编号为j的物理机上；
18、开机物理机数量(nopms，number of physical machines started)：表示生成的虚拟机动态整合方案dcp需要开启的物理机的数量，计算过程如公式1所示；
19、
20、迁移次数(nom，number of migration)：表示集群中虚拟机由当前部署状态dcpold，变为虚拟机动态整合方案dcpnew部署状态时虚拟机发生迁移的次数；通过计算dcpold与dcpnew矩阵中元素值发生变化的数量得到，nom计算过程如公式2所示；
21、
22、e.定义均衡指标(ei，equilibrium index)：表示不同资源配置类别的虚拟机在集群中部署的均衡程度；
23、熵表示事物的分散程度，采用熵的方式来表示均衡指标；用来表示集群中类别为c的虚拟机中位于物理机j的虚拟机占比，并且以下均以类别表示虚拟机的资源配置类别，如公
24、式3所示；
25、
26、其中，表示编号为i的虚拟机的类别为c；表示在编号为j的物理机上c类虚拟机的数量；表示整个物理机集群中c类虚拟机的数量；因此，表示编号为j的物理机上类别为c的虚拟机数量与整个物理机集群中类别为c的虚拟机数量比值；使用eic表示种类为c的虚拟机的均衡程度，如公式4所示；
2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于均衡部署的虚拟机动态整合方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于均衡部署的虚拟机动态整合方法，其特征在于，所述基于均衡部署的虚拟机动态整合问题定义，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于均衡部署的虚拟机动态整合方法，其特征在于，所述定义物理机配置信息PMC，Physical Machine Configuration由一个三元组描述：
4.根据权利要求2所述的一种基于均衡部署的虚拟机动态整合方法，其特征在于，所述定义基于均衡部署的虚拟机动态整合方案DCP，Dynamic Consolidation Plan由一个M×N的矩阵表示：
5.根据权利要求2所述的一种基于均衡部署的虚拟机动态整合方法，其特征在于，所述定义均衡指标EI，Equilibrium Index：表示不同资源配置类别的虚拟机在集群中部署的均衡程度；
6.根据权利要求2所述的一种基于均衡部署的虚拟机动态整合方法，其特征在于，所述定义稳定指标SI，Stability Index，用来表示整个物理机集群稳定的可能性大小，如公式
7.根据权利要求2所述的一种基于均衡部署的虚拟机动态整合方法，其特征在于，所述将基于均衡部署的虚拟机动态整合问题，用一个多目标优化问题表示，优化目标和约束条件定义如下：
8.根据权利要求1所述的一种基于均衡部署的虚拟机动态整合方法，其特征在于，所述的基于均衡部署的虚拟机动态整合方案生成过程，具体包括：
9.根据权利要求8所述的一种基于均衡部署的虚拟机动态整合方法，其特征在于，步骤1具体为：
10.根据权利要求8所述的一种基于均衡部署的虚拟机动态整合方法，其特征在于，步骤3所述使用差分演化算法，对基于均衡部署的虚拟机动态整合方案生成问题进行求解，生成虚拟机动态整合方案，提出将基于均衡部署的虚拟机动态整合方案生成问题，建模为一个多目标优化问题，并采用差分演化算法对问题进行求解，从而生成虚拟机动态整合方案；
...【技术特征摘要】
1.一种基于均衡部署的虚拟机动态整合方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于均衡部署的虚拟机动态整合方法，其特征在于，所述基于均衡部署的虚拟机动态整合问题定义，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于均衡部署的虚拟机动态整合方法，其特征在于，所述定义物理机配置信息pmc，physical machine configuration由一个三元组描述：
4.根据权利要求2所述的一种基于均衡部署的虚拟机动态整合方法，其特征在于，所述定义基于均衡部署的虚拟机动态整合方案dcp，dynamic consolidation plan由一个m×n的矩阵表示：
5.根据权利要求2所述的一种基于均衡部署的虚拟机动态整合方法，其特征在于，所述定义均衡指标ei，equilibrium index：表示不同资源配置类别的虚拟机在集群中部署的均衡程度；
6.根据权利要求2所述的一种基于均衡部署的虚拟机动态整合方法，...
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