一種云計算平臺資源管理與虛擬機調(diào)度的控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及云計算資源使用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及大規(guī)模集中式部署方式下的云計算平臺資源管理與虛擬機調(diào)度的控制系統(tǒng)，具體是一種云計算平臺資源管理與虛擬機調(diào)度的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]規(guī)?；挠布渴鹋c較高的資源利用率是云計算平臺重點關(guān)注的兩個問題，同時也是決定整個云計算平臺發(fā)展與應(yīng)用的重要因素。云計算平臺利用虛擬化技術(shù)將大量的物理硬件資源整合成虛擬的巨大的網(wǎng)絡(luò)資源池，形成源源不斷的云資源，云服務(wù)提供商可以將普通硬件資源劃分成具體配的虛擬機，用戶根據(jù)自己的需求去支配虛擬機，而不用關(guān)心這些具體資源的來源與維護。作為云平臺提供者必須關(guān)注各式各樣的用戶需求，可提供的資源利用方式也是難以預(yù)料的規(guī)模，因此，能夠在盡可能保證用戶具體需求的前提下，運用較為合理的云計算資源分配策略與針對性的資源調(diào)度方案，避免用戶使用成本的增加與不可靠情況出現(xiàn)，降低云計算服務(wù)提供商設(shè)備成本與資源浪費情況，已經(jīng)成為當(dāng)前云計算平臺領(lǐng)域較為突出的問題。
[0003]云平臺的資源調(diào)度需要盡量避免對具體硬件規(guī)格細粒度操作，而只需要關(guān)注如何將各類型配置的虛擬機合理、高效的管理起來，一次需要制定合理的虛擬機調(diào)度策略，滿足經(jīng)濟、高效、可靠、均衡的云計算平臺資源利用需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種高效的云計算平臺下的資源管理與虛擬機調(diào)度的控制系統(tǒng)，從而改善以往的云計算平臺資源管理與調(diào)度的各種缺陷，制定出一個可靠、完善的云計算平臺虛擬機調(diào)度策略。
[0005]本發(fā)明公開了一種云計算平臺資源管理與虛擬機調(diào)度的控制系統(tǒng)，其技術(shù)方案是:一種云計算平臺資源管理與虛擬機調(diào)度的控制系統(tǒng)，包括資源管理與調(diào)度系統(tǒng)，該資源管理與調(diào)度系統(tǒng)包括云計算平臺資源管理單元、虛擬機調(diào)度單元；所述云計算平臺資源管理單元用于將具體的物理硬件資源虛擬化成虛擬資源池的形式，并對資源池內(nèi)的資源使用狀況進行監(jiān)管；所述虛擬機調(diào)度單元用于平臺用戶申請?zhí)摂M機時，調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)用戶具體請求與當(dāng)前云平臺運行狀況，給用戶分配相應(yīng)配置的虛擬機并使用戶正常使用虛擬機；虛擬機調(diào)度單元根據(jù)云計算平臺資源管理單元統(tǒng)計得出的資源動態(tài)負載因子來確定虛擬機調(diào)度單元中的具體調(diào)度算法的參數(shù)。
[0006]上述云計算平臺資源管理單元包括云計算平臺硬件資源虛擬化管理與分配子單元、硬件資源使用情況統(tǒng)計子單元；所述云計算平臺硬件資源虛擬化管理與分配子單元用于將物理硬件資源采用虛擬化技術(shù)添加進平臺資源池；所述硬件資源使用情況統(tǒng)計子單元用于收集物理服務(wù)器資源使用狀況與負載狀況，其利用云計算平臺硬件資源虛擬化管理與分配子單元的接口并根據(jù)當(dāng)前資源的分配情況進行具體的統(tǒng)計工作； 上述虛擬機調(diào)度單元包括用戶隊列調(diào)度管理子單元、基于動態(tài)反饋機制的機架選擇子單元、機架內(nèi)具體虛擬機選擇子單元；在所述虛擬機調(diào)度單元中，首先根據(jù)用戶隊列調(diào)度管理子單元處理用戶隊列中的請求信息，進而采用基于動態(tài)反饋機制的機架選擇子單元進行機架選擇，最后利用機架內(nèi)具體虛擬機選擇子單元在機架中選擇具體的虛擬機；所述用戶隊列調(diào)度管理子單元，用于將用戶的請求添加進云計算平臺處理隊列；所述基于動態(tài)反饋機制的機架選擇子單元按照云計算平臺資源管理系統(tǒng)所反饋的負載狀況，按照算法將用戶請求導(dǎo)向合理的物理機架；所述機架內(nèi)具體虛擬機選擇子單元將定位到本機架的虛擬機請求按照機架內(nèi)物理服務(wù)器使用狀況進行合理的分配，使用戶使用到合適的虛擬機；
上述云計算平臺是大規(guī)模的集中式云計算平臺部署方式；
上述資源管理與調(diào)度系統(tǒng)還包括用戶使用權(quán)限鑒定模塊，用于對平臺用戶合法性以及需求合理性進行檢測；
上述云計算平臺資源管理單元還包括資源負載反饋子單元；所述資源負載反饋子單元用于收集平臺過程中物理服務(wù)器運行指標并將負載情況統(tǒng)計反饋到基于動態(tài)反饋機制的機架選擇子單元；
上述虛擬機調(diào)度單元還包括用戶使用單元；所述用戶使用單元用于提交用戶使用需求以及登陸具體虛擬機所使用的登陸方式；
上述資源管理與調(diào)度系統(tǒng)還包括電源管理單元，所述電源管理單元用于對閑置的物理服務(wù)器進行休眠工作，使其進入低功耗狀態(tài)，并能在調(diào)用時喚醒具體的物理服務(wù)器。
[0007]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明利用基于資源負載統(tǒng)計反饋的方式進行具體的資源管理與虛擬機調(diào)度，利用管理系統(tǒng)收集平臺相關(guān)數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)計反饋。并對用戶的請求隊列做相應(yīng)的沖突處理，利用收集的負載情況去更改調(diào)度時的哈希算法，可以將處理隊列的用戶請求定位到具體的機架，實現(xiàn)各域之間負載均衡?？朔思惺皆破脚_規(guī)模過大導(dǎo)致的負載失衡、資源利用率低、擴展困難等問題，實現(xiàn)云計算平臺資源的均衡、合理的高效管理。
[0008]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明云計算平臺資源管理與虛擬機調(diào)度的控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；
圖2是本發(fā)明控制系統(tǒng)進行用戶請求過程與虛擬機分配過程的具體流程；
圖3是本發(fā)明控制系統(tǒng)的資源管理方式的結(jié)構(gòu)框圖；
圖4是本發(fā)明控制系統(tǒng)的用戶請求隊列處理的時序流程圖；
圖5是本發(fā)明控制系統(tǒng)的利用基于動態(tài)反饋的機架選擇機制的機架定位示意圖；
圖6是本發(fā)明控制系統(tǒng)的機架內(nèi)資源檢索及虛擬機定位的流程圖。
[0010]附圖標記說明:10、資源管理與調(diào)度系統(tǒng)；11、虛擬機調(diào)度單元；12、云計算平臺資源管理單元；30、資源管理單元；31、用戶子單元；32、消費中心子單元；33、生產(chǎn)者子單元；40、用戶請求調(diào)度單元；41、請求處理子單元；42、處理隊列子單元；111、用戶隊列調(diào)度管理子單元；112、基于動態(tài)反饋機制的機架選擇子單元；113、機架內(nèi)具體虛擬機選擇子單元；121、云計算平臺硬件資源虛擬化管理與分配子單元；122、硬件資源使用情況統(tǒng)計子單元；411、許可隊列；412、控制器。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0012]以下基于實施例對本發(fā)明進行描述，但是本發(fā)明并不僅僅限于這些實施例。
[0013]本發(fā)明提出了一種云計算平臺資源管理與虛擬機調(diào)度的控制系統(tǒng)，包括資源管理與調(diào)度系統(tǒng)，該資源管理與調(diào)度系統(tǒng)10包括云計算平臺資源管理單元12、虛擬機調(diào)度單元11 ;云計算平臺資源管理單元12用于將具體的物理硬件資源虛擬化成虛擬資源池的形式，并對資源池內(nèi)的資源使用狀況進行監(jiān)管；虛擬機調(diào)度單元11用于平臺用戶申請?zhí)摂M機時，調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)用戶具體請求與當(dāng)前云平臺運行狀況，給用戶分配相應(yīng)配置的虛擬機并使用戶正常使用虛擬機；虛擬機調(diào)度單元11根據(jù)云計算平臺資源管理單元12統(tǒng)計得出的資源動態(tài)負載因子來確定虛擬機調(diào)度單元11中的具體調(diào)度算法的參數(shù)。該動態(tài)負載因子為虛擬機調(diào)度單元11根據(jù)云計算平臺資源管理單元12收集負載信息從而反饋到虛擬機調(diào)度單元11的具體調(diào)度算法的影響因子；本系統(tǒng)通過相應(yīng)的云計算平臺用戶登陸模塊提交用戶使用需求以及登陸具體虛擬機所使用的登陸方式，其登陸方式可以包含任意操作系統(tǒng)的遠程登錄操作。
[0014]圖1是本發(fā)明云計算平臺資源管理與虛擬機調(diào)度的控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。如圖1所示，資源管理與調(diào)度系統(tǒng)10包括虛擬機調(diào)度單元11和云計算平臺資源管理單元12。
[0015]虛擬機調(diào)度單元11包括用戶隊列調(diào)度管理子單元111、基于動態(tài)反饋機制的機架選擇子單元112和機架內(nèi)具體虛擬機選擇子單元113。用戶隊列調(diào)度管理子單元111用于將用戶請求根據(jù)資源申請狀況以及用戶角色決定是否將該用戶請求添加進最終的平臺處理隊列中；基于動態(tài)反饋機制的機架選擇子單元112用于針對平臺處理隊列調(diào)用合理的算法將需求定位到具體的機架；機架內(nèi)具體虛擬機選擇子單元113將定位到本機架的虛擬機請求按照機架內(nèi)物理服務(wù)器使用狀況進行合理的分配，使用戶使用到合適的虛擬機；虛擬機調(diào)度過程為首先利用用戶隊列調(diào)度管理子單元111處理用戶隊列中的請求信息，進而利用基于動態(tài)反饋機制的機架選擇子單元112進行機架選擇，最后利用機架內(nèi)具體虛擬機選擇子單元113機架中選擇具體的虛擬機。
[0016]虛擬機調(diào)度單元11還可以增加用戶使用單元，該用戶使用單元用于提交用戶使用需求以及登陸具體虛擬機所使用的登陸方式。
[0017]云計算平臺資源管理單元包括云計算平臺硬件資源虛擬化管理與分配子單元121和硬件資源使用情況統(tǒng)計子單元122。云計算平臺硬件資源虛擬化管理與分配子單元121用于對具體的服務(wù)器硬件資源，例如CPU、內(nèi)存、硬盤、帶寬資源進行虛擬機化管理，將其添加進平臺虛擬機資源池中，并按照一定的分配方式生成可控調(diào)用的虛擬機實例；硬件資源使用情況統(tǒng)計子單元122用于統(tǒng)計平臺內(nèi)部各物理機架負載狀況，系統(tǒng)在進行虛擬機調(diào)度時，為了保證負載均衡以及資源利用合理等因素，需要將負載狀況及時反饋給調(diào)度系統(tǒng)，因此在管理單元中，需要在每個物理機架上收集本機架內(nèi)資源利用情況，并計算出負載因子，反饋給基于動態(tài)反饋機制的機架選擇子單元112，從而實現(xiàn)基于負載因子的動態(tài)機架選擇機制；其中硬件資源使用情況統(tǒng)計子單元122借助于云計算平臺硬件資源虛擬化管理與分配子單元121的硬件資源管理接口進行具體的資源利用情況統(tǒng)計工作。
[0018]其中，云計算平臺資源管理單元12可以利用xerukvm等虛擬機化工具進行資源的虛擬化管理，并且可以利用開源虛擬化資源管理接口庫Iibvirt進行資源收集，也可以自己開發(fā)相應(yīng)的資源統(tǒng)計工具進行統(tǒng)計資源使用狀況。
[0019]云計算平臺資源管理單元12還可以增加資源負載反饋子單元，該資源負載反饋子單元用于收集平臺過程中物理服務(wù)器運行指標并將負載情況統(tǒng)計反饋到基于動態(tài)反饋機制的機架選擇子單元；
本實施例的系統(tǒng)可以是大規(guī)模的集中式云計算平臺部署方式，即針對數(shù)量巨大的集中放置在一起的云計算平臺搭建方式。
[0020]資源管理與調(diào)度系統(tǒng)還可以增加用戶使用權(quán)限鑒定模塊，用于對平臺用戶合法性以及需求合理性進行檢測。另外，資源管理與調(diào)度系統(tǒng)還可增加電源管理單元，該電源管理單元用于對閑置的物理服務(wù)器進行休眠工作