虛擬機的管理系統(tǒng)及管理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種虛擬機的管理系統(tǒng)及管理方法，虛擬機的管理系統(tǒng)，包括資源管理模塊、資源監(jiān)控模塊以及資源調(diào)度模塊；所述資源管理模塊用于提供統(tǒng)一管理接口，接收外部請求并調(diào)用所述資源監(jiān)控模塊；所述資源監(jiān)控模塊用于采集不同宿主機的歷史運行數(shù)據(jù)，并根據(jù)歷史運行數(shù)據(jù)預測不同宿主機的資源使用率的使用趨勢；所述資源調(diào)度模塊用于響應所述外部請求，并根據(jù)不同宿主機的資源使用率的使用趨勢對虛擬機進行管理。本發(fā)明通過監(jiān)控宿主機實際資源利用率情況，基于歷史監(jiān)控數(shù)據(jù)建立使用率未來趨勢模型，采取動態(tài)虛擬機分配與遷移手段，最終達到資源利用率最大化，使得虛擬機運行更加穩(wěn)定安全。
【專利說明】
虛擬機的管理系統(tǒng)及管理方法
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明涉及一種虛擬機的管理系統(tǒng)及管理方法，特別是涉及一種云計算系統(tǒng)基于宿主機歷史資源利用率預測的虛擬機的管理系統(tǒng)及管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]云計算系統(tǒng)基本上都會采用虛擬化技術(shù)，利用虛擬機作為一切資源分配的載體，劃分不同大小配置的虛擬機來實現(xiàn)計算、存儲、網(wǎng)絡資源的切分，通過合理安排虛擬機運行在物理機上的位置，最終達到對物理機資源的充分利用的目的。
[0003]傳統(tǒng)的虛擬機分配方式一般采用靜態(tài)方式一次性分配資源，即在每個分配虛擬機請求到來時，一次性匯總云平臺系統(tǒng)中各臺宿主機當前資源分配情況，首先考慮CPU(中央處理單元)、內(nèi)存、磁盤大小分配情況，再考慮當前請求分配的虛擬機配置要求，篩選出符合要求的候選的宿主機，如果有多臺候選宿主機出現(xiàn)，再通過權(quán)重排名，最終做出分配決策。
[0004]這樣分配方式的問題在于:
[0005]1、起初，部署虛擬機的調(diào)度算法哪怕讓虛擬機分布盡量合理，通常也沒有考慮到虛擬機對資源的動態(tài)使用情況。由于工作在相同宿主機上的多個虛擬機，通常都不是同時高負載，往往宿主機整體的使用率都不高，比如:一臺實際有8G余量的宿主機，分配8G的內(nèi)存給虛擬機，實際使用過程中只用到1G，這樣對資源使用率造成很大程度的浪費。
[0006]2、鑒于問題I描述，為了提高資源利用率，往往會采取在分配虛擬機時資源超分配的方法，即在宿主機上分配的虛擬機總核數(shù)大于實際宿主機的物理核數(shù)。比如:宿主機一共有16核，實際虛擬機已經(jīng)分配32核。但是，這樣又會導致新的問題，一旦突然遭遇該宿主機上的部分虛擬機同時高負載的情況，往往會導致宿主機負載過大，很快宿主機CPU溫度過高，系統(tǒng)崩潰，造成虛擬機也崩潰，最后導致系統(tǒng)重啟，為虛擬機運行帶來巨大安全風險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中采用靜態(tài)方式進行虛擬機分配導致容易對資源使用率造成很大程度的浪費并且容易造成宿主機負載過大的缺陷，提供一種虛擬機的管理系統(tǒng)及管理方法。
[0008]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:
[0009]本發(fā)明提供了一種虛擬機的管理系統(tǒng)，其特點在于，包括資源管理模塊、資源監(jiān)控模塊以及資源調(diào)度模塊；
[0010]所述資源管理模塊用于提供統(tǒng)一管理接口，接收外部請求并調(diào)用所述資源監(jiān)控模塊；
[0011]所述資源監(jiān)控模塊用于采集不同宿主機的歷史運行數(shù)據(jù)，并根據(jù)歷史運行數(shù)據(jù)預測不同宿主機的資源使用率的使用趨勢；
[0012]所述資源調(diào)度模塊用于響應所述外部請求，并根據(jù)不同宿主機的資源使用率的使用趨勢對虛擬機進行管理。
[0013]較佳地，所述不同宿主機的資源使用率的使用趨勢包括增加趨勢和降低趨勢，所述外部請求包括創(chuàng)建新的虛擬機，所述資源調(diào)度模塊用于選擇在資源使用率的使用趨勢為降低趨勢的宿主機上創(chuàng)建新的虛擬機。
[0014]較佳地，所述外部請求還包括迀移虛擬機，所述資源調(diào)度模塊用于將資源使用率的使用趨勢為增加趨勢的宿主機中的部分虛擬機迀移至資源使用率的使用趨勢為降低趨勢的宿主機中。
[0015]較佳地，所述歷史運行數(shù)據(jù)包括CPU使用率、內(nèi)存使用率、磁盤存儲空間、磁盤I/O(輸入輸出接口)以及網(wǎng)絡帶寬資源。
[0016]本發(fā)明的目的在于還提供了一種虛擬機的管理方法，其特點在于，其利用上述的管理系統(tǒng)實現(xiàn)，包括以下步驟:
[0017]S1、所述資源管理模塊提供統(tǒng)一管理接口，接收外部請求并調(diào)用所述資源監(jiān)控模塊；
[0018]S2、所述資源監(jiān)控模塊采集不同宿主機的歷史運行數(shù)據(jù)，并根據(jù)歷史運行數(shù)據(jù)預測不同宿主機的資源使用率的使用趨勢；
[0019]S3、所述資源調(diào)度模塊響應所述外部請求，并根據(jù)不同宿主機的資源使用率的使用趨勢對虛擬機進行管理。
[0020]較佳地，所述不同宿主機的資源使用率的使用趨勢包括增加趨勢和降低趨勢，所述外部請求包括創(chuàng)建新的虛擬機，步驟S3中所述資源調(diào)度模塊還選擇在資源使用率的使用趨勢為降低趨勢的宿主機上創(chuàng)建新的虛擬機。
[0021]較佳地，所述外部請求還包括迀移虛擬機，步驟S3中所述資源調(diào)度模塊還將資源使用率的使用趨勢為增加趨勢的宿主機中的部分虛擬機迀移至資源使用率的使用趨勢為降低趨勢的宿主機中。
[0022]較佳地，所述歷史運行數(shù)據(jù)包括CPU使用率、內(nèi)存使用率、磁盤存儲空間、磁盤I/O以及網(wǎng)絡帶寬資源。
[0023]本發(fā)明的積極進步效果在于:本發(fā)明通過監(jiān)控宿主機實際資源利用率情況，基于歷史監(jiān)控數(shù)據(jù)建立使用率未來趨勢模型，采取動態(tài)虛擬機分配與迀移手段，最終達到資源利用率最大化，使得虛擬機運行更加安全。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的較佳實施例的虛擬機的管理系統(tǒng)的模塊示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明的較佳實施例的虛擬機的管理方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0026]下面通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明的虛擬機的管理系統(tǒng)包括資源管理模塊1、資源監(jiān)控模塊2以及資源調(diào)度模塊3;
[0028]其中，所述資源管理模塊I用于提供統(tǒng)一管理接口，接收外部請求并調(diào)用所述資源監(jiān)控模塊2;所述資源管理模塊I作為云計算資源的統(tǒng)一管理接口，負責響應外界系統(tǒng)請求，調(diào)用所述資源監(jiān)控模塊2，決定何時開始對虛擬機進行管理；
[0029]所述資源監(jiān)控模塊2用于采集不同宿主機的歷史運行數(shù)據(jù)，并根據(jù)歷史運行數(shù)據(jù)預測不同宿主機的資源使用率的使用趨勢；
[0030]具體地，所述資源監(jiān)控模塊2對宿主機的實際資源利用率進行監(jiān)控采集，對采集的數(shù)據(jù)進行存儲、去偽、聚合，采集的數(shù)據(jù)準確精煉，可以被二次利用。其中，采集宿主機的歷史運行數(shù)據(jù)需要反映基本的資源使用情況，所述歷史運行數(shù)據(jù)可以包括CPU使用率、內(nèi)存使用率、磁盤存儲空間、磁盤I/O以及網(wǎng)絡帶寬資源等，然后將采集的所述歷史運行數(shù)據(jù)存儲到持久化設備中，再通過建立數(shù)據(jù)模型，計算一定時間周期內(nèi)的監(jiān)控數(shù)據(jù)，從而得到不同宿主機的資源使用率的使用趨勢，具體使用趨勢包括增加趨勢和降低趨勢。
[0031]所述資源調(diào)度模塊3則用于響應所述外部請求，并根據(jù)不同宿主機的資源使用率的使用趨勢對虛擬機進行管理；
[0032]在本發(fā)明中，所述外部請求具體可包括創(chuàng)建新的虛擬機以及迀移虛擬機，針對不同的宿主機的資源使用率的不同使用趨勢，當所述外部請求為創(chuàng)建新的虛擬機時，所述資源調(diào)度模塊3用于選擇在資源使用率的使用趨勢為降低趨勢的宿主機上創(chuàng)建新的虛擬機，當所述外部請求為迀移虛擬機時，所述資源調(diào)度模塊3用于將資源使用率的使用趨勢為增加趨勢的宿主機中的部分虛擬機迀移至資源使用率的使用趨勢為降低趨勢的宿主機中。
[0033]在本發(fā)明中，當新的虛擬機創(chuàng)建請求到達時，根據(jù)新的虛擬機的配置要求，首先參考當前宿主機實際資源分配情況進行候選宿主機的選擇，還要參考近期以來宿主機上實際資源使用率的使用趨勢的預測結(jié)果，如果資源使用率的使用趨勢是降低趨勢，分配后總核數(shù)大于物理實際核數(shù)，也可以過度分配虛擬機在宿主機，如果資源使用率的使用趨勢是增加趨勢，分配后的總核數(shù)小于物理實際核數(shù)，最終也可以放棄宿主機的虛擬機分配。這樣，為確保虛擬機運行穩(wěn)定安全，就能做出合理調(diào)度。
[0034]本發(fā)明中創(chuàng)建新的虛擬機的具體流程如下:
[0035]當創(chuàng)建新的虛擬機的請求到達時，優(yōu)先按照虛擬機配額進行分配篩選，得到候選的宿主機列表，再按照預測的宿主機的資源使用率的使用趨勢進行二次篩選，即在資源使用率的使用趨勢為降低趨勢的宿主機上創(chuàng)建新的虛擬機，最終，在保證虛擬機服務質(zhì)量和安全性不影響的情況下，盡最大限度利用資源。
[0036]在本發(fā)明中迀移虛擬機的流程如下:
[0037]虛擬機已經(jīng)運行在宿主機上，當監(jiān)控到宿主機上的資源使用率到達某個安全線且資源使用率的預測趨勢是增加趨勢時，則將資源使用率的使用趨勢為增加趨勢的宿主機中的部分虛擬機迀移至資源使用率的使用趨勢為降低趨勢的宿主機中，即主動將虛擬機迀移到新的宿主機中。
[0038]如圖2所示，本發(fā)明的虛擬機的管理方法包括以下步驟:
[0039]步驟101、所述資源管理模塊提供統(tǒng)一管理接口，接收外部請求并調(diào)用所述資源監(jiān)控模塊；
[0040]步驟102、所述資源監(jiān)控模塊采集不同宿主機的歷史運行數(shù)據(jù)，并根據(jù)歷史運行數(shù)據(jù)預測不同宿主機的資源使用率的使用趨勢；
[0041]步驟103、所述資源調(diào)度模塊響應所述外部請求，并根據(jù)不同宿主機的資源使用率的使用趨勢對虛擬機進行管理。
[0042]在本發(fā)明中，所述不同宿主機的資源使用率的使用趨勢包括增加趨勢和降低趨勢，所述外部請求可以包括創(chuàng)建新的虛擬機，步驟103中所述資源調(diào)度模塊還選擇在資源使用率的使用趨勢為降低趨勢的宿主機上創(chuàng)建新的虛擬機。所述外部請求還可以包括迀移虛擬機，步驟103中所述資源調(diào)度模塊還將資源使用率的使用趨勢為增加趨勢的宿主機中的部分虛擬機迀移至資源使用率的使用趨勢為降低趨勢的宿主機中。
[0043]雖然以上描述了本發(fā)明的【具體實施方式】，但是本領域的技術(shù)人員應當理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種虛擬機的管理系統(tǒng)，其特征在于，包括資源管理模塊、資源監(jiān)控模塊以及資源調(diào)度模塊； 所述資源管理模塊用于提供統(tǒng)一管理接口，接收外部請求并調(diào)用所述資源監(jiān)控模塊； 所述資源監(jiān)控模塊用于采集不同宿主機的歷史運行數(shù)據(jù)，并根據(jù)歷史運行數(shù)據(jù)預測不同宿主機的資源使用率的使用趨勢； 所述資源調(diào)度模塊用于響應所述外部請求，并根據(jù)不同宿主機的資源使用率的使用趨勢對虛擬機進行管理。2.如權(quán)利要求1所述的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述不同宿主機的資源使用率的使用趨勢包括增加趨勢和降低趨勢，所述外部請求包括創(chuàng)建新的虛擬機，所述資源調(diào)度模塊用于選擇在資源使用率的使用趨勢為降低趨勢的宿主機上創(chuàng)建新的虛擬機。3.如權(quán)利要求2所述的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述外部請求還包括迀移虛擬機，所述資源調(diào)度模塊用于將資源使用率的使用趨勢為增加趨勢的宿主機中的部分虛擬機迀移至資源使用率的使用趨勢為降低趨勢的宿主機中。4.如權(quán)利要求1所述的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述歷史運行數(shù)據(jù)包括CPU使用率、內(nèi)存使用率、磁盤存儲空間、磁盤I/O以及網(wǎng)絡帶寬資源。5.—種虛擬機的管理方法，其特征在于，其利用如權(quán)利要求1所述的管理系統(tǒng)實現(xiàn)，包括以下步驟: S1、所述資源管理模塊提供統(tǒng)一管理接口，接收外部請求并調(diào)用所述資源監(jiān)控模塊；6.所述資源監(jiān)控模塊采集不同宿主機的歷史運行數(shù)據(jù)，并根據(jù)歷史運行數(shù)據(jù)預測不同宿主機的資源使用率的使用趨勢； &、所述資源調(diào)度模塊響應所述外部請求，并根據(jù)不同宿主機的資源使用率的使用趨勢對虛擬機進行管理。 6.如權(quán)利要求5所述的管理方法，其特征在于，所述不同宿主機的資源使用率的使用趨勢包括增加趨勢和降低趨勢，所述外部請求包括創(chuàng)建新的虛擬機，步驟S3中所述資源調(diào)度模塊還選擇在資源使用率的使用趨勢為降低趨勢的宿主機上創(chuàng)建新的虛擬機。7.如權(quán)利要求6所述的管理方法，其特征在于，所述外部請求還包括迀移虛擬機，步驟S3中所述資源調(diào)度模塊還將資源使用率的使用趨勢為增加趨勢的宿主機中的部分虛擬機迀移至資源使用率的使用趨勢為降低趨勢的宿主機中。8.如權(quán)利要求5所述的管理方法，其特征在于，所述歷史運行數(shù)據(jù)包括CPU使用率、內(nèi)存使用率、磁盤存儲空間、磁盤I/O以及網(wǎng)絡帶寬資源。
【文檔編號】G06F9/455GK105893113SQ201610188533
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】羅勇
【申請人】上海攜程商務有限公司