[发明专利]一种网络感知的云数据中心虚拟机分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及自适应控制领域，尤其涉及一种网络感知的云数据中心虚拟机分配方法。

背景技术

云计算（Cloud Computing）是继分布式计算、网格计算等技术发展起来的一种基于网络的按需付费的计算模式。云计算提供三种服务模型：基础设施即服务（Infrastructure as a Service,IaaS）、平台即服务（Platform as a Service，PaaS）和软件即服务（Software as a Service，SaaS）。他们分别为用户以pay as you use（按需付费）模式提供基础设施服务、平台服务和软件服务。许多云提供商如Amazon、Google等在世界各地建立庞大的云数据中心，实现海量的计算任务和海量信息的存储，为用户提供云计算服务，在商业应用上取得了成功。

云数据中心的一个关键技术是资源分配，云数据中心通过虚拟化技术将计算资源、存储资源和网络资源构建成动态的虚拟资源池；使用虚拟资源管理技术实现云计算资源自动部署、动态扩展、按需分配；用户采用按需和即付即用的方式获取资源。一般来讲，用户通过一定的端口将需要的虚拟机数量和虚拟机的直接通信需求提交给云数据中心，然后云数据中心将满足用户需求的虚拟机分配给用户。由于云数据中心中的子数据中心一般都是地理上分散的，因此子数据中心之间的通信代价是非常大。如何分配虚拟机使得通信耗费最优是一个NP（Non-deterministic polynomial）难问题。

另外，现有的云数据中心的子数据中心之间一般地理距离较远，数据中心之间的通信代价成为一个不可忽略的因素，网络感知的虚拟机分配方法需要亟待解决；而且，目前的虚拟机分配方法都认为用户请求的虚拟机是同构的，即用户请求的每个虚拟机的配置（处理器能力和内存容量）都是相同的，从而使虚拟机应用范围比较小。

因此，我们必须提出一种减少分配虚拟机通信耗费的网络感知的云数据中心虚拟机分配方法，以解决现有技术中通信耗费较高和应用范围较小的难题。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明旨在提供一种能够降低分配虚拟机的通信耗费和应用范围较小的一种网络感知的云数据中心虚拟机分配方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种网络感知的云数据中心虚拟机分配方法，包括如下步骤：

步骤1：获取各子数据中心的物理服务器信息，并获取子数据中心之间的距离信息；

步骤2：选择子数据中心和虚拟机分配；

步骤3：获取选择出的子数据中心集合中的每个子数据中心的物理服务器信息，以及物理服务器之间的通信带宽；

步骤4：选择物理服务器和虚拟机分配。

较佳地，所述物理服务器信息包括处理器信息和内存信息。

较佳地，所述步骤2进一步包括：根据最大团问题的思想，在满足虚拟机需求的前提下，选择出所述子数据中心之间距离最短的子数据中心集合；且在选择子数据中心集合的过程中，运用动态规划方法实现的二维背包问题，将每个请求的虚拟机分配到选择的子数据中心上。

较佳地，所述步骤4进一步包括：对选择出的所述子数据中心集合中的每个子数据中心，再次根据最大团问题的思想，选择出所述子数据中心中满足虚拟机需求的物理服务器集，同时使得选择的物理服务器之间的通信带宽最小；而且，在选择物理服务器集的过程中，再次运用动态规划方法实现的二维背包问题，将分配到所述物理服务器所在的子数据中心的每个虚拟机放置到选择的物理服务器上。

较佳地，通过选择相互之间最大距离最小的子数据中心以及相互之间最大通信延迟最小的物理服务器，分配所述虚拟机，从而尽可能降低子数据中心之间和物理服务器之间的通信代价。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明的虚拟机分配方法考虑了云数据中心的子数据中心地理分散的特性，考虑了数据中心之间和物理服务器之间的网络通信因素，从而尽可能降低了子数据中心之间和物理服务器之间的通信代价，同时使得子数据中心之间的最大距离最小，物理服务器之间的最大通信延迟最小。

2、本发明的虚拟机分配方法中，由于目前大部分虚拟机分配方法主要参考能量感知方面，而且，目前的虚拟机分配方法都认为用户请求的虚拟机是同构的，即用户请求的每个虚拟机的配置（处理器能力和内存容量）都是相同的；然而，本发明通过提出虚拟机更细粒度化的虚拟机分配方法，使每个被请求的虚拟机都是异构的，从而使本发明的网络感知的云数据中心虚拟机分配方法的适用范围更广。

附图说明