[发明专利]具有可预测性能的云数据中心两层带宽分配方法及系统

权利要求书

1.一种具有可预测性能的云数据中心两层带宽分配方法，其特征在于，包括：

在云租户层面，根据细粒度虚拟集群FGVC网络抽象模型对租户发送的包含网络需求的虚拟机请求进行带宽保证优化；

以及，根据预设分配算法对优化后的虚拟机请求进行物理机及相应的带宽资源分配；

在应用层面，采用E-F运行时机制将物理机及相应的带宽资源公平地分配给有保证租户和无保证租户；

其中，所述根据细粒度虚拟集群FGVC网络抽象模型对租户发送的包含网络需求的虚拟机请求进行带宽保证优化，包括：根据所述虚拟机请求确定虚拟机的剩余带宽，将所述虚拟机的剩余带宽平均分给与所述虚拟机连接的未分配的链路，以及将虚拟机两端带宽保证中的最小值作为虚拟机间带宽保证；

其中，所述采用E-F运行时机制将物理机及相应的带宽资源公平地分配给有保证租户和无保证租户包括：当存在未被分配的带宽资源时，按服务器粒度为无保证租户设定带宽保证。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预设分配算法对优化后的虚拟机请求进行物理机及相应的带宽资源分配，包括：

根据下述三种预设分配算法中的任意一种对优化后的虚拟机请求进行物理机及相应的带宽资源分配：

第一预设分配算法：从物理机层至根路由层寻找第一个可以满足两个条件的子树，包括一台物理机、一个ToR交换机、一个汇聚层交换机或一个核心层交换机；第一个条件是子树中空闲的虚拟机槽大于等于租户请求的虚拟机数；第二个条件是该子树下的带宽满足虚拟机请求的带宽需求；

第二预设分配算法：物理机层至根路由层寻找第一个可以满足两个条件的子树，包括一台物理机、一个ToR交换机、一个汇聚层交换机或一个核心层交换机；第一个条件是子树中空闲的虚拟机槽大于等于租户请求的虚拟机数；第二个条件是该子树下的剩余带宽是最小的，且可满足租户的带宽需求；

第三预设分配算法：物理机层至根路由层寻找第一个可以满足两个条件的子树，包括一台物理机、一个ToR交换机、一个汇聚层交换机或一个核心层交换机；第一个条件是子树中空闲的虚拟机槽大于等于租户请求的虚拟机数；第二个条件是子树中剩余带宽的总数最大，且可满足虚拟机请求中的带宽需求。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据预设分配算法对优化后的虚拟机请求进行物理机及相应的带宽资源分配之前，所述方法还包括：根据预设排序算法对优化后的虚拟机请求进行排序。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据预设排序算法对优化后的虚拟机请求进行排序，包括：

根据下述五种预设排序算法中的任意一种对优化后的虚拟机请求进行排序：

先来先服务FCFS：按到来顺序执行；

最小利润率优先SRRF：拥有最小利润率的任务先执行；

最大利润率优先LRRF：拥有最大利润率的任务先执行；

最大权重优先：在排队调度机制中引入了权重，每个虚拟机请求的权重是该虚拟机请求的利润率乘以等待时间或除以等待时间。

5.一种具有可预测性能的云数据中心两层带宽分配系统，其特征在于，包括：云租户层面处理模块和应用层面处理模块；

所述云租户层面处理模块，用于根据细粒度虚拟集群FGVC网络抽象模型对租户发送的包含网络需求的虚拟机请求进行带宽保证优化；

以及，用于根据预设分配算法对优化后的虚拟机请求进行物理机及相应的带宽资源分配；

应用层面处理模块，用于采用E-F运行时机制将物理机及相应的带宽资源公平地分配给有保证租户和无保证租户；

其中，所述云租户层面处理模块具体用于：根据所述虚拟机请求确定虚拟机的剩余带宽，将所述虚拟机的剩余带宽平均分给与所述虚拟机连接的未分配的链路，以及将虚拟机两端带宽保证中的最小值作为虚拟机间带宽保证；

所述应用层面处理模块具体用于：当存在未被分配的带宽资源时，按服务器粒度为无保证租户设定带宽保证。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述云租户层面处理模块具体用于：

根据下述三种预设分配算法中的任意一种对优化后的虚拟机请求进行物理机及相应的带宽资源分配：

第一预设分配算法：从物理机层至根路由层寻找第一个可以满足两个条件的子树，包括一台物理机、一个ToR交换机、一个汇聚层交换机或一个核心层交换机；第一个条件是子树中空闲的虚拟机槽大于等于租户请求的虚拟机数；第二个条件是该子树下的带宽满足虚拟机请求的带宽需求；

第二预设分配算法：物理机层至根路由层寻找第一个可以满足两个条件的子树，包括一台物理机、一个ToR交换机、一个汇聚层交换机或一个核心层交换机；第一个条件是子树中空闲的虚拟机槽大于等于租户请求的虚拟机数；第二个条件是该子树下的剩余带宽是最小的，且可满足租户的带宽需求；

第三预设分配算法：物理机层至根路由层寻找第一个可以满足两个条件的子树，包括一台物理机、一个ToR交换机、一个汇聚层交换机或一个核心层交换机；第一个条件是子树中空闲的虚拟机槽大于等于租户请求的虚拟机数；第二个条件是子树中剩余带宽的总数最大，且可满足虚拟机请求中的带宽需求。