[发明专利]CPU超载设置和云计算工作负荷调度机构

说明书

描述了一种方法。所述方法包括：从云控制器接收虚拟机和服务等级目标计算消耗度量(SLO)参数；将所述SLO参数映射到在所述计算节点处的资源上；监测所述虚拟机的利用率和性能；以及基于所监测的性能数据来动态地调整所述虚拟机的性能。

技术领域

本文中描述的实施例总体上涉及计算机系统。更具体地，实施例涉及云计算。

背景技术

云计算指能够向众多用户提供弹性计算性能的高度可扩展的联网计算系统。云计算通常涉及密集计算服务器(被称为节点)的集群，其中，每个节点可能执行几十个虚拟机。通常，每个节点包括管理程序或其他虚拟化框架，并且整个云计算集群包括对特定计算节点上的虚拟机的实例化进行管理的一个或多个云控制器。OpenStack是这种云计算框架的一个示例。

在多租户云计算环境中，不同客户可以控制特定节点上的虚拟机。因此，必须在虚拟机之间并且因此在不同客户之间共享如处理器、网络和存储资源等节点资源。当创建虚拟机时，用户选择指定了虚拟机的资源需求的实例类型。静态资源需求包括许多虚拟中央处理单元(vCPU)、存储器、磁盘和网络。

对云服务提供商(CSP)的这种要求具有两种挑战。第一种挑战是CSP在任何服务器系统中必须向虚拟机实例提供相同性能的承诺资源，而不论CPU和其他硬件部件如何。因此，CSP必须限定性能度量并且确保每个虚拟机满足所述性能。然而，这种要求经常未被始终如一地满足。第二种挑战是应当存在对所提供的基础设施的最大化使用。因此，CSP经常可以希望对CPU和存储器进行超载设置，到将对基础设施的使用最大化并将性能降低差异最小化的限度。

现有超载设置解决方案建议使用最优比例。然而，在实施这种解决方案时，在虚拟机分派有四个或更多个vCPU的实例中进行超载设置时发生性能降低。例如，如果第一虚拟机(VM1)分配有4个vCPU，所述vCPU之一被分派到第一物理CPU(pCPU1)上，并且第二虚拟机(VM2)分派有1个vCPU，所述vCPU也在pCPU1上，则VM1将必须等待其vCPU空闲(因为其被VM2共享)。如果与其他VM共享VM1的3个其他vCPU，则VM1将必须等待长得多的时间以便其所有vCPU空闲。这导致VM1的性能延迟。

当前通过以下方式来补救这种降低：不对虚拟vCPU进行超载设置(例如，以单个vCPU启动并且在必要时进行横向扩展)；监测工作负荷利用率、CPU就绪、以及CPU利用率度量并对虚拟机进行大小调整；以及将虚拟机迁移到具有相对空闲的资源或者还未超载设置的服务器上。然而，不超载设置是通用推荐，所述通用推荐不保证在每单个单位时间在每个单一服务器上满足的性能服务级别协议(SLA)。进一步地，监测虚拟机并对其进行大小调整需要虚拟机以较少的vCPU而慢慢启动并且添加更多vCPU，由此需要基础设施空闲或者不总是被完全利用。此外，一旦目的地服务器具有完全分配容量，迁移虚拟机就可能导致相同的性能延迟。

附图说明

在附图中通过示例的方式而不是通过限制的方式来展示了实施例，在附图中，相同参考号指代类似元件。

图1展示了云计算系统的一个实施例。

图2展示了云计算系统的另一个实施例。

图3是流程图，展示了用于执行服务等级目标(SLO)管理的进程的一个实施例。

图4展示了高级功能描述的一个实施例。

图5展示了虚拟机分配的一个实施例。

图6是流程图，展示了公平超载设置进程的一个实施例。

图7是流程图，展示了公平超载设置进程的一个实施例。

图8展示了计算机系统的一个实施例。

具体实施方式