專利名稱：利用動(dòng)態(tài)虛擬化技術(shù)減少大量空閑桌面pc能源消耗的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種利用動(dòng)態(tài)虛擬化技術(shù)減少大量空閑桌面PC能源消耗的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界，能源存儲(chǔ)總量日益減少，而世界能源的消耗總量卻與日俱增，使得節(jié)能技術(shù)越來越受到人們的重視。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)的普及程度越來越高，其制造成本越來越低廉，公司、學(xué)校等組織機(jī)構(gòu)都有大量的桌面PC。這些桌面PC的使用時(shí)間集中在上班工作時(shí)間，下班時(shí)間尤其是夜間使用率則大大降低。用戶在離開辦公環(huán)境時(shí)，通常不會(huì)主動(dòng)關(guān)閉其計(jì)算機(jī)。這是因?yàn)殛P(guān)閉/重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)會(huì)導(dǎo)致當(dāng)前運(yùn)行的程序也一起重啟；而用戶從其自身角度出發(fā)，為保證工作的方便性，期望第二天上班時(shí)能夠迅速繼續(xù)前一天的工作會(huì)話，所以會(huì)選擇不主動(dòng)將計(jì)算機(jī)關(guān)閉。這導(dǎo)致大部分情況下，這些計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都處于閑置狀態(tài)。在當(dāng)前桌面PC的電源管理機(jī)制下，只有當(dāng)計(jì)算機(jī)中沒有活躍的工作任務(wù)時(shí)，才會(huì)進(jìn)入睡眠模式。然而有以下幾種情況會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)無法進(jìn)入低功耗狀態(tài)第一，計(jì)算機(jī)中的某些軟件(如一些安全插件)會(huì)定期的運(yùn)行，操作系統(tǒng)偵測到其運(yùn)行后判斷系統(tǒng)當(dāng)前不滿足睡眠的條件；第二，用戶可能將一些需要較長處理時(shí)間的計(jì)算任務(wù)留在夜間進(jìn)行，因此計(jì)算機(jī)處于半活躍狀態(tài)；第三，在一些較為緊急的情況下，用戶可能隨時(shí)通過VPN等方式遠(yuǎn)程登錄到辦公室的桌面PC，進(jìn)行資料查詢、業(yè)務(wù)處理等工作，這要求計(jì)算機(jī)時(shí)刻處于可響應(yīng)狀態(tài)。這些情況導(dǎo)致桌面計(jì)算機(jī)雖然大部分時(shí)間處于閑置狀態(tài)，卻無法進(jìn)入睡眠模式而降低功耗。公司、政府、學(xué)校等機(jī)構(gòu)都擁有大量的桌面PC，其規(guī)模甚至達(dá)到數(shù)以百萬計(jì)。如此大量的桌面PC對(duì)能源的消耗非常高，因此如何降低桌面PC的能耗成為了一個(gè)重要的課題。本專利所描述的節(jié)能方法，能夠通過降低桌面PC長時(shí)間空閑狀態(tài)下的能耗，從而為節(jié)能事業(yè)做出貢獻(xiàn)。近年來基于虛擬化的計(jì)算整合技術(shù)的出現(xiàn)和流行為這一問題的改善帶來了機(jī)遇。通過將多臺(tái)計(jì)算機(jī)的負(fù)載，通過在線遷移方式運(yùn)行在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，同時(shí)關(guān)閉原來的多臺(tái)計(jì)算機(jī)，可以有效降低系統(tǒng)的整體能耗，同時(shí)保證桌面PC中原本運(yùn)行的計(jì)算任務(wù)不間斷運(yùn)行，并保持響應(yīng)。然而，現(xiàn)有的虛擬化技術(shù)要求虛擬機(jī)監(jiān)控器始終運(yùn)行在桌面PC中，這樣一方面會(huì)降低正常運(yùn)行的性能，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致不必要的功耗損失
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種既能保證系統(tǒng)的可用性，又能減少大量空閑桌面PC能源消耗的方法。本發(fā)明提出的減少大量空閑桌面PC能源消耗的方法，利用了動(dòng)態(tài)虛擬化與在線遷移技術(shù)，即當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)長時(shí)間處于負(fù)載較小的情況下，使用動(dòng)態(tài)虛擬化與在線遷移的方法，將多臺(tái)桌面PC整合到少數(shù)幾臺(tái)公共虛擬機(jī)服務(wù)器，從而減少系統(tǒng)整體的能源消耗。具體說來，本發(fā)明在操作系統(tǒng)從桌面PC在線遷移到虛擬機(jī)服務(wù)器之前，在桌面PC端動(dòng)態(tài)插入虛擬機(jī)監(jiān)控層，在系統(tǒng)從虛擬機(jī)服務(wù)器遷移回桌面PC后動(dòng)態(tài)卸載虛擬機(jī)監(jiān)控層，從而保證正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)帶來額外的負(fù)載。其步驟是
首先，在操作系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，對(duì)操作系統(tǒng)的負(fù)載進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)監(jiān)測到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)長時(shí)間處 于負(fù)載較小的狀態(tài)時(shí)，通過動(dòng)態(tài)虛擬化的方式插入虛擬機(jī)監(jiān)控器層，從而支持系統(tǒng)在線遷移；
其次，當(dāng)虛擬機(jī)監(jiān)控器層插入后，將客戶操作系統(tǒng)在線遷移到公共的虛擬機(jī)服務(wù)器，并將桌面PC關(guān)閉，以節(jié)約能耗；
然后，在桌面PC重新開啟后，將操作系統(tǒng)從公共虛擬機(jī)服務(wù)器重新在線遷移回桌面
PC,
并將桌面PC的虛擬機(jī)監(jiān)控層動(dòng)態(tài)卸載，使其恢復(fù)正常運(yùn)行。本發(fā)明方法可以通過關(guān)閉大量處于空閑狀態(tài)的桌面PC減少能源消耗，同時(shí)又通過公共虛擬機(jī)服務(wù)器的整合保證其可響應(yīng)性，從而在保證系統(tǒng)可用性的前提下降低系統(tǒng)的整體能耗。


圖I為虛擬機(jī)監(jiān)控器動(dòng)態(tài)加載示意圖。圖2為虛擬機(jī)監(jiān)控器動(dòng)態(tài)卸載示意圖。圖3為桌面PC在線遷移架構(gòu)示意圖。圖4為桌面PC在線遷移流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。當(dāng)前，許多公司與機(jī)構(gòu)均擁有大量的桌面PC用于辦公自動(dòng)化等日常工作，其中大部分PC在夜間均處于開機(jī)閑置狀態(tài)，這些閑置的桌面PC成為機(jī)構(gòu)整體系統(tǒng)能耗的重要組成部分。通過采用本發(fā)明，不需要修改已有的桌面PC的操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序，只需安裝動(dòng)態(tài)虛擬機(jī)監(jiān)控器即完成部署。在夜間或周末等非工作時(shí)間，當(dāng)桌面PC—定時(shí)間處于非工作狀態(tài)，則動(dòng)態(tài)加載虛擬機(jī)監(jiān)控器，將正在運(yùn)行的操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序進(jìn)行虛擬化。然后將虛擬機(jī)通過動(dòng)態(tài)在線遷移技術(shù)整體遷移到公共服務(wù)器中，遷移完畢后關(guān)閉桌面PC進(jìn)入休眠模式以節(jié)約能耗。在工作時(shí)間開始之前，首先通過遠(yuǎn)程喚醒方式啟動(dòng)桌面PC，此時(shí)桌面PC依然運(yùn)行虛擬機(jī)監(jiān)控器。然后將運(yùn)行在公共服務(wù)器上的虛擬機(jī)整體在線遷移至原來運(yùn)行的桌面PC中，并在桌面PC端動(dòng)態(tài)卸載虛擬機(jī)監(jiān)控器，使操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序重新運(yùn)行直接在物理硬件上，恢復(fù)原有的計(jì)算能力與計(jì)算性能。公共虛擬機(jī)服務(wù)器的選擇依賴于其上同時(shí)運(yùn)行的虛擬機(jī)數(shù)量，由于空閑桌面PC大部分負(fù)載非常小，通常一臺(tái)多核服務(wù)器可同時(shí)運(yùn)行數(shù)十臺(tái)甚至上百臺(tái)桌面PC的負(fù)載。該方法可以通過關(guān)閉大量處于空閑狀態(tài)的桌面PC減少能源消耗，同時(shí)又通過公共虛擬機(jī)服務(wù)器的整合保證其可響應(yīng)性。從而在保證系統(tǒng)的可用性的前提下降低系統(tǒng)的整體能耗。
權(quán)利要求
1.一種利用動(dòng)態(tài)虛擬化技術(shù)減少大量空閑桌面PC能源消耗的方法，其特征在于具體步驟為 首先，在操作系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，對(duì)操作系統(tǒng)的負(fù)載進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)監(jiān)測到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)長時(shí)間處于負(fù)載較小的狀態(tài)時(shí)，通過動(dòng)態(tài)虛擬化的方式插入虛擬機(jī)監(jiān)控器層，從而支持系統(tǒng)在線遷移； 其次，當(dāng)虛擬機(jī)監(jiān)控器層插入后，將客戶操作系統(tǒng)在線遷移到公共的虛擬機(jī)服務(wù)器，并將桌面PC關(guān)閉，以節(jié)約能耗； 然后，在桌面PC重新開啟后，將操作系統(tǒng)從公共虛擬機(jī)服務(wù)器重新在線遷移回桌面PC,并將桌面PC的虛擬機(jī)監(jiān)控層動(dòng)態(tài)卸載，使其恢復(fù)正常運(yùn)行。
全文摘要
本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種利用動(dòng)態(tài)虛擬化技術(shù)減少大量空閑桌面PC能源消耗的方法。本發(fā)明具體步驟為通過按需虛擬化，在系統(tǒng)空閑時(shí)動(dòng)態(tài)插入虛擬監(jiān)控層，從而支持系統(tǒng)在線遷移；將桌面系統(tǒng)遷移到公共虛擬機(jī)服務(wù)器，并將桌面PC關(guān)閉以節(jié)約能耗；在桌面PC重新開啟后，將系統(tǒng)從公共虛擬機(jī)服務(wù)器重新在線遷移回桌面PC，并將桌面PC的虛擬機(jī)監(jiān)控層動(dòng)態(tài)卸載，使其恢復(fù)正常運(yùn)行。本方法可以通過關(guān)閉大量處于空閑狀態(tài)的桌面PC減少能源消耗，同時(shí)又通過公共虛擬機(jī)服務(wù)器的整合保證其可響應(yīng)性，從而在保證系統(tǒng)可用性的前提下降低系統(tǒng)的整體能耗。
文檔編號(hào)G06F1/32GK102629154SQ201210117950
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月22日
發(fā)明者夏虞斌, 臧斌宇, 陳海波 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)