[发明专利]一种基于SDN的云数据中心多虚拟机迁移调度计划方法

说明书

本发明涉及一种基于SDN的云数据中心多虚拟机迁移调度计划方法，综合考虑了待迁移虚拟机的内存、可用链路带宽、宿主机CPU计算能力、同属一个VDC的虚拟机之间的内部通信流量等各种影响因子，作为确定虚拟机迁移优先级的综合决定因素。同时提出利用SDN自动感知网络状态的优势，提高迁移带宽利用率，优化虚拟机管理。本发明主要目的在于降低虚拟机集群的总体迁移时间，同时有效减少由于迁移导致的虚拟数据中心和每个虚拟机的平均宕机时间，从而提升云计算应用的服务质量水平，提升数据中心的性能。

技术领域

本发明涉及一种基于SDN的云数据中心多虚拟机迁移调度计划方法，属于云计算技术领域。

背景技术

随着云计算技术的进步，现在越来越多的用户将应用或者服务部署在云端。云服务提供商通过虚拟化技术向用户提供相应服务。随着新一代互联网业务的兴起，用户部署应用规模的不断扩大，作为云计算服务最重要的基础底层服务设施云数据中心，数据中心网络流量呈现迅猛增长的趋势，运行压力越来越大。由于数据中心的建设成本巨大，而且管理难度和维护复杂，而虚拟机迁移技术的成熟为数据中心的管理和维护提供了十分有效的技术手段。虚拟机迁移的优点在于可以简化系统维护管理，在数据中心减少运营开销，负载均衡，防止网络拥塞，减少运行服务宕机时间等方面起到十分有效的作用。

虚拟机迁移技术虽然避免了以前在业务运行环境发生变化时，必须长时间中断业务，重新部署运行环境的缺点，但是，当大规模的虚拟机需要同时迁移时，依然会产生宕机时间过长、应用服务严重中断的情况。如何制定有效的多虚拟迁移计划，有效地减少总体迁移时间和宕机时间，对提升用户的服务质量水平，起到良好的促进作用。而软件定义网络SDN的出现，提供了一种新型的网络交换模型，采用控制层和数据层分离的模式，能够自动的感知全局底层网络的状态，实现云计算数据中心网络中虚拟机迁移流量的更快转发。

目前的虚拟机迁移调度计划研究，一般将迁移可用带宽作为影响迁移的主要和单一影响因子，主要存在两种迁移方案：1、基于单个虚拟机的迁移。这种技术在所需要迁移的虚拟机的数目比较少的场景中，经常用到。根据一定的规则，采用贪心策略决定每个虚拟机迁移的顺序，每次只能迁移一个虚拟机，显然采用这种方式，总体的迁移时间比较长，造成的虚拟机集群的宕机时间也比较长。2，同时迁移计划。这种迁移方案，相比较于第一种迁移方案有了一定的提升，但是由于物理链路可用带宽容量的限制，对于迁移到同一个目的主机上的虚拟机来讲，分配到每个虚拟机的可用带宽很少，与此同时，因为虚拟机还在不断的产生赃页，需要传输的数据量会越来越大，很容易造成网络的拥塞。因此，如何制定一项合理的多虚拟机迁移计划，减少总的迁移时间，降低服务宕机时间，提升用户服务质量水平，还存在着研究的空间。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于SDN的云数据中心多虚拟机迁移调度计划方法；

本发明综合考虑了待迁移虚拟机的内存、可用链路带宽、宿主机CPU计算能力、同属一个虚拟数据中心VDC内的虚拟机之间内部通信流量等各种影响因子。本发明提出的基于SDN的新型虚拟机迁移架构，使得控制器可以实时自动的感知底层网络的状态变化，为虚拟机的迁移提供全局最优路径，提高的迁移链路带宽的利用率，提升虚拟数据中心VDC的自动化管理水平。降低了虚拟机集群的总体迁移时间，有效减少了由于迁移导致的虚拟数据中心和每个虚拟机的平均宕机时间，从而提升了云计算应用的服务质量水平，提升了数据中心的性能。

术语解释

1、SP：Service Providers的缩写，是指服务运营商。

2、VDCs migration request：是指虚拟机集群迁移请求。

3、Sequencer module:迁移排序算法模块，计算生成待迁虚拟机的迁移优先级序列。

4、VM:虚拟机。

5、VDC：虚拟数据中心。