本发明专利技术提供一种云计算平台IaaS层的动态资源监测及调度方法，涉及云计算技术领域，用于监测和调度由控制服务器和若干计算服务器构成的数据中心的资源，包括控制服务器收集数据中心的各个计算服务器的当前状态信息；遍历并收集数据中心中所有工作节点的使用状态；判断数据中心中的工作节点负载状态；虚拟机迁移条件判断；选取待迁移的工作节点中的目标虚拟机；为目标虚拟机选取目标服务器；将目标虚拟机迁入确定的目标服务器；本发明专利技术利用基于时间的SLA综合等级衡量数据中心每台服务器的计算能力，将内存与带宽的大小作为资源调度的考虑因素，完成异构数据中心的资源调度。根据所有虚拟机内存占用大小采用范围分段的方式有效衡量各虚拟机的调度成本。
【技术实现步骤摘要】
—种云计算平台IaaS层的动态资源监测及调度方法
本专利技术涉及云计算
，具体是。
技术介绍
随着云计算技术的迅猛发展，云环境下的数据中心的各种资源也在不断的增加，如何通过资源的调度达到降低数据中心的能耗，提高系统资源的利用率是一个很重要的内容。目前，在以降低数据中心能耗为目的的资源调度方法中，主要包括两类方法:第一类主要通过动态调节CPU的电压或者频率来实现节能目的；第二类方法是关闭不需要的服务器资源实现节能。当前以提高系统资源利用率为目标的调度方法采用的主要策略为虚拟资源动态优化分配物理资源，以减少云计算环境下所需的物理资源并提高资源的利用率。以降低数据中心能耗和提高其资源利用率为目的的方法可以分为两种，一种是依靠初始阶段的合理分配来避免资源的浪费，另一种是在虚拟机资源的运行过程中对其进行动态的调度来实现资源利用率的提高。第一种方式可能存在一个严重的问题，由于运行于数据中心的所有虚拟机对于资源的使用程度与对计算能力的需求并不是一成不变的，因此在这种时候便会出现负载分布的不均衡，可能极大地浪费物理资源。相比之下，第二种方式在虚拟机资源的运行过程中动态地调度虚拟机资源要好一些，利用动态迁移虚拟机的技术能够在不关闭虚拟机的情况下，仅仅经过短时间的服务暂停便能够将一个虚拟机从一个物理服务器迁移到另外一个物理服务器上重新运行起来并且运行状态和迁移之前保持一致。在动态的虚拟机资源的调度方法中，目前采用的方法主要是通过基于SLA资源分配器来实现资源使用者与资源提供者之间的协商，最终实现资源的优化分配。基于SLA资源分配器来实现资源的动态调度方法，能够有效地解决同构数据中心的资源调度问题。所谓的同构数据中心也就是数据中心是由相同配置的服务器构成。但是现实状况往往都是数据中心中的服务器配置各异，因此此调度方法的效果并不理想。该方法仅仅考虑到了服务器的计算能力，并没有充分考虑到内存与网络资源。同时，此调度方法并未考虑到调度的成本与调度时间对于调度的整体影响。最后此方法并未考虑到服务器的瞬时负载变化对于资源调度的影响，因此容易出现瞬间的负载峰值或者谷值触发不必要的调度，造成资源的浪费影响整体的性能。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供，用于监测和调度由控制服务器和若干计算服务器构成的数据中心的资源。本专利技术的技术方案是:，包括如下步骤:步骤1:控制服务器收集数据中心的各个计算服务器的当前状态信息；所述计算服务器的当前状态包括运行状态和候补状态；[0011 ] 所述运行状态是指计算服务器处于开机状态，处于运行状态的计算服务器为运行节点，开机状态分为工作状态和闲置状态，其中，工作状态是指计算服务器正在运行虚拟机的状态，处于工作状态的计算服务器为工作节点；闲置状态是指计算服务器未执行任务的状态，处于闲置状态的计算服务器为闲置节点；所述候补状态是指计算服务器处于待机或者关机状态；处于待机状态或者关机状态的计算服务器为候补节点；步骤2:控制服务器遍历并收集数据中心中所有工作节点的使用状态，包括:CPU利用率、内存利用率和带宽利用率；步骤3:控制服务器根据当前遍历的工作节点的使用状态，判断数据中心中的工作节点负载状态，若判断当前的工作节点负载超过阈值，则从候补节点中选择一个候补节点使之成为运行节点，并结束遍历；否则继续遍历剩余的工作节点；步骤4:控制服务器不停地遍历所有工作节点进行虚拟机迁移条件判断，所述虚拟机迁移条件包括虚拟机迁移上限触发条件和虚拟机迁移下限触发条件:判断工作节点满足虚拟机迁移上限触发条件，是，则当前工作节点为待迁移的工作节点，执行步骤5，否则判断工作节点是否满足虚拟机迁移下限触发条件，是，则执行步骤6，则当前工作节点为待迁移的工作节点，否则遍历下一个工作节点，若遍历结束时，没有满足虚拟机迁移条件的工作节点，则返回步骤I ;所述虚拟机迁移上限触发条件包括CPU利用率判断条件、内存利用率判断条件和带宽利用率判断条件；步骤4-1:利用虚拟机迁移上限触发条件中的CPU利用率判断条件对工作节点进行判断，过程如下:步骤4-1-1:控制服务器令当前遍历的工作节点运行测试任务，记录针对于每个测试任务的实际花费时间TMal，结合预期花费时间Traip计算出每项测试任务的SLA等级1:本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种云计算平台IaaS层的动态资源监测及调度方法，用于监测和调度由控制服务器和若干计算服务器构成的数据中心的资源，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：控制服务器收集数据中心的各个计算服务器的当前状态信息；所述计算服务器的当前状态包括运行状态和候补状态；所述运行状态是指计算服务器处于开机状态，处于运行状态的计算服务器为运行节点，开机状态分为工作状态和闲置状态，其中，工作状态是指计算服务器正在运行虚拟机的状态，处于工作状态的计算服务器为工作节点；闲置状态是指计算服务器未执行任务的状态，处于闲置状态的计算服务器为闲置节点；所述候补状态是指计算服务器处于待机或者关机状态；处于待机状态或者关机状态的计算服务器为候补节点；步骤2：控制服务器遍历并收集数据中心中所有工作节点的使用状态，包括：CPU利用率、内存利用率和带宽利用率；步骤3：控制服务器根据当前遍历的工作节点的使用状态，判断数据中心中的工作节点负载状态，若判断当前的工作节点负载超过阈值，则从候补节点中选择一个候补节点使之成为运行节点，并结束遍历；否则继续遍历剩余的工作节点；步骤4：控制服务器不停地遍历所有工作节点进行虚拟机迁移条件判断，所述虚拟机迁移条件包括虚拟机迁移上限触发条件和虚拟机迁移下限触发条件：判断工作节点满足虚拟机迁移上限触发条件，是，则当前工作节点为待迁移的工作节点，执行步骤5，否则判断工作节点是否满足虚拟机迁移下限触发条件，是，则执行步骤6，则当前工作节点为待迁移的工作节点，否则遍历下一个工作节点，若遍历结束时，没有满足虚拟机迁移条件的工作节点，则返回步骤1；所述虚拟机迁移上限触发条件包括CPU利用率判断条件、内存利用率判断条件和带宽利用率判断条件；步骤4?1：利用虚拟机迁移上限触发条件中的CPU利用率判断条件对工作节点进行判断，过程如下：步骤4?1?1：控制服务器令当前遍历的工作节点运行测试任务，记录针对于每个测试任务的实际花费时间Treal，结合预期花费时间Texp计算出每项测试任务的SLA等级l：l=100,(Treal<Texp)100×max(1-Treal-TexpTexp,0),(Treal≥Texp)式中，Treal表示每个测试任务的实际花费时间；Texp表示预期花费时间；步骤4?1?2：根据计算出的所有SLA等级，控制服务器计算工作节点的综合SLA等级Lr，综合SLA等级即衡量工作节点CPU计算能力的标准：Lr=Σi=1nlin,(n≥1)式中，测试任务i=1……n，li为第i个测试任务的SLA等级；将综合SLA等级、内存利用率和带宽利用率称为监测因素；步骤4?1?3：在控制服务器中设定变量S，该变量用来表示该当前工作节点的SLA综合等级Lr连续低于当前工作节点中所有虚拟机的最大SLA综合等级Lmax的次数，经过连续k个数据采集周期的遍历过程，S的累计值若高于阈值μ，则执行步骤4?1?4；在连续k个数据采集周期的遍历过程中若出现某次Lr高于Lmax的情况则将S清零，并结束对当前工作节点的遍历；步骤4?1?4：控制服务器预测当前工作节点在下一个数据采集周期内SLA综合等级L′r，若L′r仍然小于Lmax，则当前工作节点满足虚拟机迁移上限触发条件，执行步骤5，否则将S清零，并结束对当前工作节点的遍历；步骤4?2：利用虚拟机迁移上限触发条件中的内存利用率/带宽利用率判断条件对工作节点进行判断，过程如下：步骤4?2?1：在控制服务器中设定预测阈值μ1、迁移触发阈值μ2和遍历次数n1；步骤4?2?2：控制服务器计算当前遍历的工作节点中的所有虚拟机所需内存上限/带宽上限之和Mr；步骤4?2?3：控制服务器判断Mr是否大于当前遍历的工作节点的内存/带宽：是，则控制服务器获取当前遍历的工作节点的内存利用率/带宽利用率m，否，则结束对当前工作节点的遍历；步骤4?2?4：控制服务器判断m是否大于μ1，是，则执行步骤4?2?5，否，则结束对当前工作节点的遍历；步骤4?2?5：控制服务器连续k个数据采集周期获取当前遍历的工作节点的内存利用率/带宽利用率，若所有的内存利用率/带宽利用率均大于μ1，且k≥n1，则执行步骤4?2?6，否则结束对当前工作节点的遍历；步骤4?2?6：控制服务器预测下一个数据采集周期的当前遍历的工作节点的内存利用率/带宽利用率m1，并判断m1是否大于μ2且内存利用率/带宽利用率预测值的走势呈上升趋势，是，则当前工作节点为待迁移的工作节点，执行步骤5，否，则步骤4?2?5；判断...
【技术特征摘要】
1.一种云计算平台IaaS层的动态资源监测及调度方法，用于监测和调度由控制服务器和若干计算服务器构成的数据中心的资源，其特征在于:包括如下步骤: 步骤1:控制服务器收集数据中心的各个计算服务器的当前状态信息； 所述计算服务器的当前状态包括运行状态和候补状态； 所述运行状态是指计算服务器处于开机状态，处于运行状态的计算服务器为运行节点，开机状态分为工作状态和闲置状态，其中，工作状态是指计算服务器正在运行虚拟机的状态，处于工作状态的计算服务器为工作节点；闲置状态是指计算服务器未执行任务的状态，处于闲置状态的计算服务器为闲置节点； 所述候补状态是指计算服务器处于待机或者关机状态；处于待机状态或者关机状态的计算服务器为候补节点； 步骤2:控制服务器遍历并收集数据中心中所有工作节点的使用状态，包括:CPU利用率、内存利用率和带宽利用率； 步骤3:控制服务器根据当前遍历的工作节点的使用状态，判断数据中心中的工作节点负载状态，若判断当前的工作节点负载超过阈值，则从候补节点中选择一个候补节点使之成为运行节点，并结束遍历；否则继续遍历剩余的工作节点； 步骤4:控制服务器不停地遍历所有工作节点进行虚拟机迁移条件判断，所述虚拟机迁移条件包括虚拟机迁移上限触发条件和虚拟机迁移下限触发条件:判断工作节点满足虚拟机迁移上限触发条件，是，则当前工作节点为待迁移的工作节点，执行步骤5，否则判断工作节点是否满足虚拟机迁移...
【专利技术属性】
技术研发人员：李丹程，马东琳，李全祚，王晓晨，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：
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