本發(fā)明涉及計算機云計算性能技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種基于openstack的對稱多處理虛擬機的調(diào)度方法。

背景技術(shù)：

openstack是一個旨在為公共及私有云的建設與管理提供軟件的開源項目。它支持幾乎所有類型的云環(huán)境，其首要任務是簡化云的部署過程并為其帶來良好的可擴展性。openstack覆蓋了網(wǎng)絡、虛擬化、操作系統(tǒng)、服務器等各個方面，因open而開放，因組件而靈活，因包容而博大。有計算、網(wǎng)絡、對象存儲、塊存儲、身份、鏡像服務、門戶、測量、部署編排、數(shù)據(jù)庫服務等組件。

在非虛擬化的環(huán)境中，對稱多處理器技術(shù)支持操作系統(tǒng)擁有并完全控制多個物理處理器。通過提供并發(fā)的計算資源和運算邏輯。允許上層操作系統(tǒng)同時調(diào)度多條基于不同計算目的的進程并發(fā)執(zhí)行，來有效地提高系統(tǒng)的吞吐率與性能。

openstack平臺上，由于安全組內(nèi)多虛擬機之間的頻繁通信，尤其是并行計算任務，經(jīng)常使用內(nèi)部網(wǎng)絡陷于癱瘓，不利于其它應用及數(shù)據(jù)中心的正常運行。而現(xiàn)存的方案往往集中在網(wǎng)絡設備的改進或網(wǎng)絡協(xié)議的重新設計上，無法直接應用于當前的網(wǎng)絡環(huán)境中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)任務是提供一種基于openstack的對稱多處理虛擬機的調(diào)度方法。為了解決openstack平臺上，由于安全組內(nèi)多虛擬機之間的頻繁通信，尤其是并行計算任務，經(jīng)常使用內(nèi)部網(wǎng)絡陷于癱瘓，不利于其它應用及數(shù)據(jù)中心的正常運行。而現(xiàn)存的方案往往集中在網(wǎng)絡設備的改進或網(wǎng)絡協(xié)議的重新設計上，無法直接應用于當前的網(wǎng)絡環(huán)境中。本發(fā)明從虛擬機部署的角度入手，通過有效地利用多核虛擬機的優(yōu)勢，提出了一種新的面向節(jié)能網(wǎng)絡的多虛擬機協(xié)同部署方法。

本發(fā)明的技術(shù)任務是按以下方式實現(xiàn)的，基于openstack的對稱多處理虛擬機的調(diào)度方法，步驟如下：

s1、首先通過工作區(qū)分發(fā)資源；

s2、比較用戶任務請求子任務數(shù)和工作區(qū)中剩余服務能力；

s3、為了減少節(jié)點能耗和最小化請求的響應時間，啟用工作區(qū)中的節(jié)點；

s4、當工作區(qū)當前所?？臻g最大的節(jié)點不足以滿足當前的請求，則喚醒節(jié)能區(qū)中的節(jié)點。

進一步的，優(yōu)選的，假定p：表示用戶任務請求子任務數(shù)；mark：表示工作區(qū)中剩余服務能力最足的節(jié)點；具體實現(xiàn)步驟如下：

s1、比較p和0的大小，如果p<=0，則退出（1）；否，下一步；

s2、比較mark-1上所?？臻g與p的大小關(guān)系，如果m-f(ot[mark-1])>=p，那么選定節(jié)點mark-1為目標節(jié)點，并啟動一個p核的smpvm，更新f(ot[mark-1])、ot[n]及l(fā)c的值，退出(0)；否，下一步；

s3、設t=p/m，并考察p%m的值，如果為0，下一步；否，轉(zhuǎn)s2；

s4、如果mark+t>n，退出（1）；否，選定{mark,…,mark+t-1}為專用區(qū)并喚醒其中的各個節(jié)點，并在每個節(jié)點上啟動一個m核的smpvm，更新f(i)、z(i)、lc、mark及ot[n]，退出（0）。

一種基于openstack的對稱多處理虛擬機的調(diào)度系統(tǒng)，包括虛擬機管理器和對稱多處理系統(tǒng)；

虛擬機管理器，用于為客戶機操作系統(tǒng)配置多個虛擬機處理器；

對稱多處理系統(tǒng)，用于實現(xiàn)客戶對稱多處理器虛擬化技術(shù)。

進一步的，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)為，所述的對稱多處理系統(tǒng)由無限帶寬網(wǎng)絡和多個計算機節(jié)點形成。

進一步的，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)為，所述的虛擬機管理器，采用openmp應用編程接口和mpi編程接口標準。

本發(fā)明的基于openstack的對稱多處理虛擬機的調(diào)度方法和現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果如下：

1、本發(fā)明從虛擬機部署的角度入手，通過有效地利用多核虛擬機的優(yōu)勢，提出了一種新的面向節(jié)能網(wǎng)絡的多虛擬機協(xié)同部署方法，減少了因通信而造成的效率下降的問題；

2、將并行任務部署在盡可能少的計算節(jié)點上，以減少因通信而造成的效下降問題，同時減少任務對網(wǎng)絡的擁塞影響；

3、資源的分發(fā)本著規(guī)模最小、均衡負載的理念，從而保證私有云節(jié)能調(diào)度的性能。

附圖說明

圖１為基于openstack的對稱多處理虛擬機的調(diào)度方法的流程框圖；

圖２為smp的虛擬機的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

在虛擬化環(huán)境中，vmm也可以為客戶機操作系統(tǒng)配置多個虛擬機處理器，從而實現(xiàn)客戶對稱多處理器虛擬化技術(shù)，即客戶smp技術(shù)。如此一來，當這些虛擬機處理器被調(diào)度到多個物理處理器上同時執(zhí)行時，同樣可以達到提高給定虛擬機性能的目的。vmm：虛擬機管理器；smp技術(shù)：對稱多處理技術(shù)。

本發(fā)明的基本思想是：盡可能地通過工作區(qū)來分發(fā)資源，從而最小化請求的響應時間，同時減少節(jié)點能耗；如果工作區(qū)當前所剩空間最大的節(jié)點不足以滿足當前的請求，就不得不臨時喚醒節(jié)能區(qū)中的若干節(jié)點。即大體步驟為：

s1、首先通過工作區(qū)分發(fā)資源；

s2、比較用戶任務請求子任務數(shù)和工作區(qū)中剩余服務能力；

s3、為了減少節(jié)點能耗和最小化請求的響應時間，啟用工作區(qū)中的節(jié)點；

s4、當工作區(qū)當前所?？臻g最大的節(jié)點不足以滿足當前的請求，則喚醒節(jié)能區(qū)中的節(jié)點。

為了保證私有云節(jié)能調(diào)度的性能，資源的分發(fā)本著規(guī)模最小、均衡負載的理念。假定用戶任務請求的子任務數(shù)用p表示，mark：表示工作區(qū)中剩余服務能力最足的節(jié)點。

具體的實現(xiàn)步驟如下：

s1、比較p和0的大小，如果p<=0，則退出（1）；否則，下一步。

s2、比較工作區(qū)中剩余服務能力最足的節(jié)點mark-1上所?？臻g與p的大小關(guān)系，如果m-f(ot[mark-1])>=p，那么選定節(jié)點mark-1為目標節(jié)點，并啟動一個p核的smpvm，更新f(ot[mark-1])、ot[n]及l(fā)c的值，退出(0)；否則，下一步。

s3、設t=p/m，并考察p%m的值，如果為0，下一步；否則，轉(zhuǎn)s2。

s4、如果mark+t>n，退出（1）；否則選定{mark,…,mark+t-1}為專用區(qū)并喚醒其中的各個節(jié)點，并在每個節(jié)點上啟動一個m核的smpvm，更新f(i)、z(i)、lc、mark及ot[n]，退出（0）。

基于本發(fā)明方法的一種系統(tǒng)為，一種基于openstack的對稱多處理虛擬機的調(diào)度系統(tǒng)，包括虛擬機管理器和對稱多處理系統(tǒng)；

虛擬機管理器，用于為客戶機操作系統(tǒng)配置多個虛擬機處理器；所述的虛擬機管理器，采用openmp應用編程接口和mpi編程接口標準。

對稱多處理系統(tǒng)，用于實現(xiàn)客戶對稱多處理器虛擬化技術(shù)。所述的對稱多處理系統(tǒng)由無限帶寬網(wǎng)絡和多個計算機節(jié)點形成。

本發(fā)明從虛擬機部署的角度入手，通過有效地利用多核虛擬機的優(yōu)勢，提出了一種新的面向節(jié)能網(wǎng)絡的多虛擬機協(xié)同部署方法。以減少因通信而造成的效率下降的問題。

通過上面具體實施方式，所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易的實現(xiàn)本發(fā)明。但是應當理解，本發(fā)明并不限于上述的幾種具體實施方式。在公開的實施方式的基礎上，所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可任意組合不同的技術(shù)特征，從而實現(xiàn)不同的技術(shù)方案。