一種實(shí)現(xiàn)云計算虛擬機(jī)內(nèi)部資源優(yōu)化配置的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及云計算虛擬機(jī)的優(yōu)化配置技術(shù)領(lǐng)域，具體來講是一種實(shí)現(xiàn)云計算虛擬機(jī)內(nèi)部資源優(yōu)化配置的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]云計算作為一種新興的IT資源供應(yīng)模式，近年來得到了快速的發(fā)展。云計算旨在低成本地為用戶按需提供高質(zhì)量的彈性云服務(wù)。云計算提供的IaaS (Infrastructure as aService，基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))，讓用戶能夠高效、可靠、經(jīng)濟(jì)的使用計算資源。云計算的一個重要目標(biāo)是，讓用戶在不增加額外購置和維護(hù)開銷的情況下，順利完成用戶本身無法完成的任務(wù)。它的實(shí)現(xiàn)效果很大程度上取決于虛擬資源的優(yōu)化配置方法。因此，如何有效地管理虛擬資源分配，讓資源利用率最大化并確保用戶對資源使用的有效性，是云計算研究的重要方向。
[0003]目前，大多數(shù)用戶在開始使用云計算產(chǎn)品時，不論選擇哪個廠商，都必將面對虛擬機(jī)資源定量選擇這一問題。當(dāng)前的一般廠商提供的云服務(wù)只會給出一個寬泛的建議范圍，大體分為兩類:
[0004]—類需要用戶選擇CPU的核數(shù)、內(nèi)存、硬盤容量、數(shù)據(jù)中心區(qū)域鏈路類型及帶寬等信息。例如，華為云服務(wù)只針對各性能指標(biāo)間的極限匹配標(biāo)準(zhǔn)給出建議，如當(dāng)用戶申請4個核的CPU時，內(nèi)存的選擇范圍是2G到16G，而選擇8個核的CPU時，內(nèi)存的選項為8G到32G。但這仍然是一個很大的范圍，用戶依然無法確定自己到底需要多大的配置(過高的配置會產(chǎn)生資源浪費(fèi)，低了無法滿足正常的使用)，往往選擇的配置也不是最優(yōu)化的方案，用戶的選擇難度較大。
[0005]另一類進(jìn)行了性能偏好上的劃分。對于每種類型的虛擬機(jī)實(shí)例，都進(jìn)行了文字上的簡單說明，并在每種實(shí)例中都給出了具體的幾組配置方案，因此用戶不需要再考慮幾個指標(biāo)的權(quán)重比例。這樣在一定程度上減少了用戶的選擇成本，提高了性價比。但是，選擇的結(jié)果仍然會有大量的資源冗余(即用戶選擇的資源往往大于實(shí)際所需的資源)，冗余的比例幾乎等于浪費(fèi)的比例，這既增大了用戶使用成本，又不利于公共云資源的合理分配，降低了云資源的利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種實(shí)現(xiàn)云計算虛擬機(jī)內(nèi)部資源優(yōu)化配置的方法及系統(tǒng)，能夠給用戶提供合理的配置建議，大大降低了用戶資源配置時的選擇難度；同時，還最大化利用了虛擬硬件資源，減少資源浪費(fèi)，提高云資源利用率。
[0007]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)云計算虛擬機(jī)內(nèi)部資源優(yōu)化配置的方法，包括以下步驟:
[0008]S1:根據(jù)用戶申請的虛擬機(jī)配置，從云資源池中分配一臺性能充足的虛擬機(jī)，轉(zhuǎn)入S2 ；
[0009]S2:將用戶的應(yīng)用程序加載至虛擬機(jī)中運(yùn)行；根據(jù)服務(wù)器端已有的性能指標(biāo)權(quán)值向量模板，不斷產(chǎn)生新虛擬機(jī)；將應(yīng)用程序迀移至每個新虛擬機(jī)，并記錄每個新虛擬機(jī)運(yùn)行應(yīng)用程序所需的響應(yīng)時間，轉(zhuǎn)入S3 ;
[0010]S3:以每個新虛擬機(jī)的響應(yīng)時間和服務(wù)等級協(xié)議SLA協(xié)議中的響應(yīng)時間為約束條件，通過模擬退火算法在性能指標(biāo)權(quán)值向量模板中遍歷，找出多個滿足SLA協(xié)議的性能權(quán)值向量；通過優(yōu)選算法在當(dāng)前多個性能權(quán)值向量中選出一個性能權(quán)值向量，作為應(yīng)用的性能偏好，轉(zhuǎn)入S4 ;
[0011]S4:根據(jù)選出的性能權(quán)值向量，產(chǎn)生多個虛擬機(jī)配置方案；按照配置由低到高的順序，依次將每個虛擬機(jī)配置方案在虛擬機(jī)上運(yùn)行；記錄虛擬機(jī)響應(yīng)時間，一旦響應(yīng)時間滿足SLA協(xié)議中響應(yīng)時間，則將該虛擬機(jī)配置方案選為最合適的配置方案，發(fā)送給用戶，結(jié)束。
[0012]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，S2中所述性能指標(biāo)權(quán)值向量模板包括多組性能指標(biāo)權(quán)值向量，每組性能權(quán)值向量包括多個性能權(quán)值向量，每個性能權(quán)值向量表示虛擬機(jī)性能指標(biāo)之間的比例。
[0013]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述虛擬機(jī)性能指標(biāo)包括CPU性能指標(biāo)、內(nèi)存性能指標(biāo)和硬盤性能指標(biāo)。
[0014]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，S2中所述根據(jù)服務(wù)器端已有的性能指標(biāo)權(quán)值向量模板，不斷產(chǎn)生新的虛擬機(jī)，具體包括以下步驟:根據(jù)性能指標(biāo)權(quán)值向量模板中的每個性能權(quán)值向量，按照隨機(jī)分配的方式，產(chǎn)生多個符合性能權(quán)值向量要求的新虛擬機(jī)，即一個性能權(quán)值向量對應(yīng)產(chǎn)生多個新虛擬機(jī)。
[0015]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，S3中所述優(yōu)選算法為取平均值的算法。
[0016]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，S4中所述根據(jù)選出的性能權(quán)值向量，產(chǎn)生多個虛擬機(jī)配置方案，具體包括以下步驟:根據(jù)選出的性能權(quán)值向量，按照配置由低到高的分配方式，產(chǎn)生多個虛擬機(jī)配置方案。
[0017]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，S1中所述用戶申請的虛擬機(jī)配置是用戶根據(jù)平時使用計算機(jī)的經(jīng)驗來決定的；所述性能充足的虛擬機(jī)是指分配的虛擬機(jī)完全滿足用戶的應(yīng)用需求，即分配的虛擬機(jī)會有資源冗余。
[0018]本發(fā)明還提供一種基于上述方法的實(shí)現(xiàn)云計算虛擬機(jī)內(nèi)部資源優(yōu)化配置的系統(tǒng)，包括初始配置模塊、應(yīng)用測算模塊、向量選擇模塊和配置方案生成模塊；
[0019]所述初始配置模塊用于:根據(jù)用戶申請的虛擬機(jī)配置，從云資源池中分配一臺性能充足的虛擬機(jī)，并向應(yīng)用測算模塊發(fā)送應(yīng)用測算信號；
[0020]所述應(yīng)用測算模塊用于:收到測試信號后，將用戶的應(yīng)用程序加載至虛擬機(jī)中運(yùn)行；根據(jù)服務(wù)器端已有的性能指標(biāo)權(quán)值向量模板，不斷產(chǎn)生新虛擬機(jī)；將應(yīng)用程序迀移至每個新虛擬機(jī)，并記錄每個新虛擬機(jī)運(yùn)行應(yīng)用程序所需的響應(yīng)時間，向向量選擇模塊發(fā)送向量選擇信號；
[0021]所述向量選擇模塊用于:收到向量選擇信號后，以每個新虛擬機(jī)的響應(yīng)時間和服務(wù)等級協(xié)議SLA協(xié)議中的響應(yīng)時間為約束條件，通過模擬退火算法在性能指標(biāo)權(quán)值向量模板中遍歷，找出多個滿足SLA協(xié)議的性能權(quán)值向量；通過優(yōu)選算法在當(dāng)前多個性能權(quán)值向量中選出一個性能權(quán)值向量作為應(yīng)用的性能偏好，并向配置方案生成模塊發(fā)送方案生成信號;
[0022]所述配置方案生成模塊用于:收到方案生成信號后，根據(jù)選出的性能權(quán)值向量，產(chǎn)生多個虛擬機(jī)配置方案；按照配置由低到高的順序，依次將每個虛擬機(jī)配置方案在虛擬機(jī)上運(yùn)行；記錄虛擬機(jī)響應(yīng)時間，一旦響應(yīng)時間滿足SLA協(xié)議中響應(yīng)時間，則將該虛擬機(jī)配置方案選為最合適的配置方案，發(fā)送給用戶。
[0023]本發(fā)明的有益效果在于:
[0024](1)本發(fā)明中，將代表虛擬機(jī)性能指標(biāo)(CPU性能指標(biāo)、內(nèi)存性能指標(biāo)、硬盤性能指標(biāo))比例關(guān)系的性能權(quán)值向量組成性能權(quán)值向量模板，利用該性能權(quán)值向量模板產(chǎn)生若干用于測算應(yīng)用需求的虛擬機(jī)，并通過模擬退火算法的遍歷和優(yōu)選算法的挑選，在性能權(quán)值向量模板中尋找出一個滿足應(yīng)用的性能偏好的性能權(quán)值向量，即通過該性能權(quán)值向量能反應(yīng)出用戶的應(yīng)用需求主要是偏重虛擬機(jī)的哪個方面(是偏重CPU需求、內(nèi)存需求還是硬盤需求)；然后，根據(jù)尋找出的性能權(quán)值向量能定制出多種滿足應(yīng)用需求的虛擬機(jī)配置方案，最終通過合理挑選將最合適的配置方案推送給用戶。上述實(shí)現(xiàn)方法以CPU、內(nèi)存、硬盤等性能指標(biāo)為粒度，對應(yīng)用的性能需求做定量分析，進(jìn)而精確給出滿足各項性能指標(biāo)配置的虛擬機(jī)最佳建議。與現(xiàn)有技術(shù)中云服務(wù)提供商只給出虛擬機(jī)資源配置的寬泛建議范圍的方式相比，本發(fā)明能夠給用戶提供合理的配置建議，大大降低了用戶資源配置時的選擇難度，為用戶節(jié)約時間和經(jīng)濟(jì)成本。
[0025](2)本發(fā)明中，從多個滿足應(yīng)用需求的虛擬機(jī)配置方案中挑選出性能偏好比例最合適的一個配置方案，按照每個虛擬機(jī)配置方案依次產(chǎn)生虛擬機(jī)，并將應(yīng)用在虛擬機(jī)中運(yùn)行，一旦虛擬機(jī)響應(yīng)時間滿足SLA (Service-Level Agreement,服務(wù)等級協(xié)議)中響應(yīng)時間，則將該虛擬機(jī)配置方案選為最合適的配置方案，發(fā)送給用戶。由于每個虛擬機(jī)配置方案在虛擬機(jī)上運(yùn)行時是按照配置由低到高的順序進(jìn)行的，因此，最先滿足SLA協(xié)議中響應(yīng)時間的配置方案，則一定是既能滿足運(yùn)行要求，所需配置又最低的配置方案，即為資源冗余最小的、最合適的配置方案。用戶運(yùn)用該配置方案進(jìn)行虛擬機(jī)內(nèi)部資源的優(yōu)化配置，能達(dá)到最大化地利用虛擬硬件資源，減少資源浪費(fèi)，提高云資源利用率的目的。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)云計算虛擬機(jī)內(nèi)部資源優(yōu)化配置的方法的流程圖；
[0027]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)云計算虛擬機(jī)內(nèi)部資源優(yōu)化配置的系統(tǒng)的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0029]參見圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種實(shí)現(xiàn)云計算虛擬機(jī)內(nèi)部資源優(yōu)化配置的方法，包括以下步驟:
[0030]S1:根據(jù)用戶申請的虛擬機(jī)配置，從云資源池中分配一臺性能充足的虛擬機(jī)，轉(zhuǎn)入S2o
[0031]其中，S1中所述用戶申請的虛擬機(jī)配置，是用戶根據(jù)平時使用計算機(jī)的經(jīng)驗來決定的。所述性能充足的虛擬機(jī)，是指分配的虛擬機(jī)完全滿足用戶的應(yīng)用需求，即分配的虛擬機(jī)會有資源冗余。
[0032]S2:將用戶的應(yīng)用程序加載至虛擬機(jī)中運(yùn)行；根據(jù)服務(wù)器端已有的性能指標(biāo)權(quán)值向量模板，不斷產(chǎn)生新虛擬機(jī)；將應(yīng)用程序迀移至每個新虛擬機(jī)，并記錄每個新虛擬機(jī)運(yùn)行應(yīng)用程序所需的響應(yīng)時間，轉(zhuǎn)入S3。
[0033]其中，S2中所述性能指標(biāo)權(quán)值向量模板包括多組性能指標(biāo)權(quán)值向量，每組性能權(quán)值向量包括多個性能權(quán)值向量，每個性能權(quán)值向量表示虛擬機(jī)性能指標(biāo)之間的比例，虛擬機(jī)性能指標(biāo)包括CPU性能指標(biāo)