[发明专利]一种面向能耗优化的云视频监控系统任务接入方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种面向能耗优化的云视频监控系统任务接入方法，属于云视频监控领域。

背景技术

云视频监控服务是基于云计算提出的一种新的服务模式，当前并没有直接针对云视频监控系统的能耗而提出相关的优化方法，而云视频监控系统的能耗大多来自云视频监控中心，因此只能从传统的数据中心的角度来分析云视频监控系统的能耗优化。目前针对数据中心能耗优化提出的解决方法主要分为两大类：基于比例模型的方法和基于两段模型的方法。

基于比例模型的方法假设节点能耗和设备(磁盘、CPU、交换机等)的利用率成正比关系，且忽略设备空闲时的能耗。该类方法根据负载需求动态改变服务器的CPU频率、电压以及磁盘转速以达到节能。然而以上这类方法忽略了服务器空闲时的电能消耗，其节能空间较为有限，因为服务器闲置状态的能耗仍达到其峰值能耗的一半以上，同时受硬件是否具备动态调压调频技术(DVFS)的约束而难以推广。

基于两段模型的方法认为服务器空闲的能耗不可忽略，对没有负载接入的空服务器或虚拟机应该挂起或者关闭而实现节能。基于两段模型的方法主要包括动态迁移和优化调度，然而动态迁移在迁移过程中本身存在迁移能耗，是不容小觑的，且存在一定的时延，这对实时性要求较高的云视频监控任务接入是难以满足的。此外，以上两种方法操作前需要确定目标宿主机是否有能力承担此负载，否则该负载由于宿主机自身性能的约束而不能被正常执行将导致迁移失败，由于国内外目前还没有统一的评价体系和标准来评价目标虚拟机是否有接受该类负载的能力，由此现有的节能方法均难以直接应用于云视频监控系统中。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种面向能耗优化的云视频监控系统任务接入方法，直接应用于云视频监控系统，在每个云视频监控任务接入之前对其进行合理调度，提高资源利用率，减少服务器的数量，最终实现能耗优化。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种面向能耗优化的云视频监控系统任务接入方法，包括以下步骤：

(1)在云视频监控系统的各个服务器上创建设置数量的虚拟机，每个虚拟机占用设置的初始带宽，依次接入每个视频任务，其中每次接入视频任务时，重复以下步骤：

(1-1)获取视频任务的视频质量以及视频任务IP地址，根据视频质量计算该视频任务需要的带宽

(1-2)依次获取服务器上所有虚拟机的剩余可利用带宽，直到当前获取的虚拟机的剩余可利用带宽等于初始带宽，则获取停止，得到一组虚拟机的剩余可利用带宽进入步骤(1-3)；

(1-3)对于步骤(1-2)获得的每个虚拟机剩余可利用带宽，分别根据以下公式将该虚拟机的剩余可利用带宽减去视频任务需要的带宽得到差值：

其中Δ表示差值，表示获得的第j个虚拟机的剩余可利用带宽，表示第i个视频任务需要的带宽；

统计所有差值中正数的数量，如果有且仅有一个，则该差值对应的虚拟机作为当前视频任务接入的目标虚拟机，进入步骤(1-5)；否则，进入步骤(1-4)；

(1-4)搜索所有为正数的差值中最小的差值，该差值对应的虚拟机作为当前视频任务接入的目标虚拟机，进入步骤(1-5)；

(1-5)将视频任务IP地址发送至目标虚拟机，使目标虚拟机与视频任务对应的监控终端建立连接以获取视频数据，完成视频任务接入；

(1-6)返回步骤(1-1)进行下一个视频任务接入，直到所有视频任务接入完成；

(2)任务全部接入完成之后，对未接入任务的虚拟机进行关闭，同时对未开启虚拟机的服务器进行休眠或关闭。

步骤(1)中调用Virtualbox的SDK实现在服务器上创建虚拟机。

步骤(1-5)完成视频任务接入后，云视频监控系统重新获取当前完成了视频任务接入的虚拟机的剩余可利用带宽。

步骤(1-5)完成视频任务接入后，当前完成了视频任务接入的虚拟机更新自己的资源映射表。

步骤(2)中调用Virtualbox的SDK实现在服务器上关闭虚拟机。

本发明基于其技术方案所具有的有益效果在于：

(1)本发明针对现有云视频监控的具体应用场景，其监控中心电能利用率较低，且现有的能耗优化方法不能直接应用于云视频监控系统中的问题，对所有任务在接入之前进行优化调度至合适的虚拟机；