，使其進入低功耗狀態(tài)，并能在調用時喚醒具體的物理服務器。
[0021]圖2是本發(fā)明的控制系統(tǒng)進行用戶請求過程與虛擬機分配過程的具體流程圖。如圖2所示，在步驟210中資源管理與調度系統(tǒng)10的用戶隊列調度管理子單元111根據(jù)用戶請求內容以及用戶角色將用戶請求添加進處理隊列中。
[0022]在步驟220中資源管理與調度系統(tǒng)10的基于動態(tài)反饋機制的機架選擇子單元112根據(jù)資源統(tǒng)計反饋系統(tǒng)得到的負載因子利用一定的選擇策略將需求定位到具體機架上；
在步驟230中基于動態(tài)反饋機制的機架選擇子單元112根據(jù)查詢統(tǒng)計得到的各物理資源使用負載狀況計算出相應的負載參數(shù)，該負載參數(shù)可以表示各機架服務器性能指標；在步驟240中云計算平臺資源管理單元12的硬件資源使用情況統(tǒng)計子單元122實時收集機架資源利用狀況以及當前機架健康狀況，并將CPU、內存、硬盤、帶寬等數(shù)據(jù)上報給平臺資源管理系統(tǒng)；
在步驟250中資源管理與調度系統(tǒng)10的機架內具體虛擬機選擇子單元113根據(jù)請求得到的機架信息，直接去請求相應的可以提供具體虛擬機的機架，該機架內部通過選擇機制生成具體配置的虛擬機供用戶使用。
[0023]本請求調度過程通過將用戶需求分布到各分布式控制節(jié)點，并結合動態(tài)負載統(tǒng)計因子進行實時調度優(yōu)化，有效解決了大規(guī)模云計算平臺下的控制過程繁雜、資源利用率低、負載失衡以及調度延時等不足。
[0024]圖3是本發(fā)明控制系統(tǒng)的資源管理方式的結構框圖。如圖3所示，為了方便管理資源，必須對資源進行有效地管理，本文提出生產(chǎn)者-消費中心-消費者資源整合模型，即資源管理單元30具體有用戶子單元31，消費中心子單元32以及生產(chǎn)者子單元33構成。
[0025]用戶子單元31:根據(jù)之前提到的任務隊列調度，將用戶請求添加進處理隊列后，管理程序就可以根據(jù)用戶具體需求，在注冊中心查看當前平臺性能指標，根據(jù)當前平臺各域的性能指標，調用提出的虛擬機分配算法，在消費中心查找到合適的虛擬機位置信息，用戶根據(jù)此位置信息就可以連接具體機架；
消費中心子單元32:整個管理平臺設定一個注冊服務器，該服務器負責收集整個平臺各域的管理節(jié)點所提交的各域的信息，按照各個域的負載與資源能力估算當前域的任務處理能力，然后及時調整分配策略的算法參數(shù)；
生產(chǎn)者子單元33:借鑒分而治之的思想，將資源管理任務劃分到多個控制節(jié)點，主控制節(jié)點只需要協(xié)同各分節(jié)點工作。因此可以根據(jù)物理硬件規(guī)模將整個集群系統(tǒng)劃分成若干個機架，每個機架有專門的管理節(jié)點可以收集各個域的資源利用情況以及各域的運行狀況，只需各個域的管理節(jié)點與注冊中心交互，將該域的虛擬機生產(chǎn)能力隨時報告給注冊中心。
[0026]圖4是本發(fā)明第一實施例的控制系統(tǒng)的用戶請求隊列處理的時序流程圖。如圖4所示，用戶請求調度單元40由請求處理子單元41和處理隊列子單元42組成，其中請求處理子單元41由許可隊列411與控制器412組成。
[0027]用戶注冊后成為合法用戶，按照平臺資源提供方式選擇具體的資源配置，平臺管理系統(tǒng)許可控制器412根據(jù)用戶角色與當前平臺運行狀況接收或者拒絕用戶請求。
[0028]將用戶需求添加進許可隊列411。平臺控制系統(tǒng)對每個已經(jīng)通過驗證的需求定義一個具體的標間，即請求關鍵字，該關鍵字由用戶權限以及具體需求情況確定，然后平臺管理程序將此請求送入到相應的請求許可隊列。
[0029]將請求添加進處理隊列42。平臺處理程序實時掃描個許可隊列411，對許可隊列中的請求按照一定的調度算法添加進最終的請求處理隊列42，請求處理隊列中的具體請求則會被管理系統(tǒng)實時處理。
[0030]圖5是本發(fā)明第一實施例的控制系統(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。如圖5所示，調度系統(tǒng)在進行任務調度時，首先根據(jù)請求鍵值利用一致性哈希算法確定哈希值，將其映射到結果空間上，然后根據(jù)數(shù)據(jù)映射位置順時針開始查找，就可以查找到申請服務的虛擬節(jié)點，根據(jù)上述的虛擬節(jié)點與具體機架的映射規(guī)則，就可以檢索出請求服務的具體機架的信息。
[0031]步驟510:將設備和請求按照關鍵字映射到相同的hash空間中，他們采用的是一致的hash策略；
步驟520:根據(jù)hash區(qū)間將請求隊列中的鍵值通過查找環(huán)上的節(jié)點定位到具體的虛擬節(jié)點上；
步驟530:檢索虛擬節(jié)點與真實節(jié)點對應關系，查找出定位到的具體真實節(jié)點，即具體機架。
[0032]圖6是本發(fā)明第一實施例的的控制系統(tǒng)的機架內資源檢索及虛擬機定位的流程圖。如圖6所示，在具體域內進行選擇的時候我們可以利用輪詢機制以及循環(huán)首次適應算法查找到符合硬件資源指標需求的虛擬機服務。
[0033]步驟610:在該機架內從上次分配時的具體物理服務器的下一個服務器開始選擇；
步驟620:查看當前如果服務器是否可用，如果可用，則轉到步驟630 ；
步驟621:若當前選擇機架服務器不可用，則將該服務器剔除出該機架內可用服務隊列，轉至步驟620 ；
步驟630:當前機架CPU、內存、硬盤等硬件資源是否滿足請求需求，若滿足，則轉至步驟:640 ；
步驟631:當前服務器需求不滿足請求隊列需求，則表示本服務器當前可用資源較少，則將其調整至該機架內可用服務器隊列隊尾，轉至步驟630 ；
步驟640:更新機架資源使用狀況，并創(chuàng)建虛擬機。
[0034]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域技術人員而言，本發(fā)明可以有各種改動和變化。凡在本發(fā)明的精神和原理之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構成對本發(fā)明的保護范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設計均屬于本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種云計算平臺資源管理與虛擬機調度的控制系統(tǒng)，其特征在于:包括資源管理與調度系統(tǒng)，該資源管理與調度系統(tǒng)包括云計算平臺資源管理單元、虛擬機調度單元；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，并對資源池內的資源使用狀況進行監(jiān)管；所述虛擬機調度單元用于平臺用戶申請?zhí)摂M機時，調度系統(tǒng)根據(jù)用戶具體請求與當前云平臺運行狀況，給用戶分配相應配置的虛擬機并使用戶正常使用虛擬機；虛擬機調度單元根據(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度單元中的具體調度算法的參數(shù)。
2.如權利要求1所述的一種云計算平臺資源管理與虛擬機調度的控制系統(tǒng)，其特征在于:所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)當前資源的分配情況進行具體的統(tǒng)計工作。
3.如權利要求1所述的一種云計算平臺資源管理與虛擬機調度的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述虛擬機調度單元包括用戶隊列調度管理子單元、基于動態(tài)反饋機制的機架選擇子單元、機架內具體虛擬機選擇子單元；在所述虛擬機調度單元中，首先根據(jù)用戶隊列調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向合理的物理機架； 所述機架內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物理服務器使用狀況進行合理的分配，使用戶使用到合適的虛擬機。
4.如權利要求1或2或3所述的一種云計算平臺資源管理與虛擬機調度的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述云計算平臺是大規(guī)模的集中式云計算平臺部署方式。
5.如權利要求1所述的一種云計算平臺資源管理與虛擬機調度的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述資源管理與調度系統(tǒng)還包括用戶使用權限鑒定模塊，用于對平臺用戶合法性以及需求合理性進行檢測。
6.如權利要求2所述的一種云計算平臺資源管理與虛擬機調度的控制系統(tǒng)，其特征在于:所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。
7.如權利要求3所述的一種云計算平臺資源管理與虛擬機調度的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述虛擬機調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。
8.如權利要求1所述的一種云計算平臺資源管理與虛擬機調度的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述資源管理與調度系統(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器進行休眠工作，使其進入低功耗狀態(tài)，并能在調用時喚醒具體的物理服務器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種云計算平臺資源管理與虛擬機調度的控制系統(tǒng)，包括資源管理與調度系統(tǒng)，該資源管理與調度系統(tǒng)包括云計算平臺資源管理單元、虛擬機調度單元；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，并對資源池內的資源使用狀況進行監(jiān)管；虛擬機調度單元用于平臺用戶申請?zhí)摂M機時，調度系統(tǒng)根據(jù)用戶具體請求與當前云平臺運行狀況，給用戶分配相應配置的虛擬機并使用戶正常使用虛擬機；虛擬機調度單元根據(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度單元中的具體調度算法的參數(shù)。本發(fā)明滿足經(jīng)濟、高效、可靠、均衡的資源利用需求，從而實現(xiàn)云計算平臺資源的均衡分配，提高資源使用效率。
【IPC分類】H04L29-08
【公開號】CN104601664
【申請?zhí)枴緾N201410801102
【發(fā)明人】張琪, 沈玉龍, 張華慶, 其他發(fā)明人請求不公開姓名
【申請人】西安電子科技大學
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月22日