[发明专利]基于双速率和工作休眠的虚拟机调度系统及方法

权利要求书

1.一种基于双速率和工作休眠的虚拟机调度系统，其特征在于：该系统具体包括如下功能模块：

控制服务器：云计算中心服务器中有一台控制服务器，其余为计算服务器，控制服务器上运行虚拟机调度器和超时定时器，虚拟机调度器负责和计算服务器及超时定时器进行实时通信，超时定时器用于设置备用模块服务器中虚拟机的随机休眠时间并与虚拟机调度器通信；

虚拟机调度器：虚拟机调度器接收来自计算服务器的监控数据，并负责向计算机服务器和超时定时器发送指令，控制主模块服务器中的虚拟机处于高速运行状态或低速运行状态，控制备用模块服务器中的虚拟机处于高速运行状态或工作休眠状态；

超时定时器：超时定时器负责控制备用模块服务器中虚拟机的工作休眠时间，当系统负载较小时，备用模块服务器中虚拟机开始进行工作休眠，具体工作休眠时间由超时定时器随机生成的时间决定；

计算服务器：计算服务器分为两个模块服务器：主模块服务器和备用模块服务器，在每台计算服务器上运行负载监控系统，用于实时搜集各虚拟机的负载并将其发送到虚拟机调度器，以及接收并执行虚拟机调度器发来的指令；

主模块服务器：主模块服务器中的虚拟机时刻保持开启状态，其运行速度取决于当前的系统负载情况，当系统负载较小时处于低速运行状态，当系统负载较大时处于高速运行状态；

备用模块服务器：备用模块服务器中的虚拟机可能处于工作休眠状态或高速运行状态，由工作休眠超时定时器和当前的系统负载情况共同决定，当系统负载较小时处于工作休眠状态，当系统负载较大时处于高速运行状态；

基于双速率和工作休眠的虚拟机调度系统的计算服务器共有三种状态：

状态I：主模块服务器中虚拟机低速运行且备用模块服务器中虚拟机工作休眠；

状态II：主模块服务器中虚拟机高速运行且备用模块服务器中虚拟机工作休眠；

状态III：主模块服务器中虚拟机和备用模块服务器中虚拟机均高速运行；

三种状态相互转移过程如下：

系统处于状态I时，当主模块服务器中忙碌虚拟机的数量大于等于阈值θ₁时，系统从状态I转移到状态II，备用模块服务器中虚拟机工作休眠结束后根据超时定时器随机生成的时间继续工作休眠；

计算服务器处于状态II时，当主模块服务器中忙碌虚拟机的数量低于阈值θ₂时，系统从状态II转移到状态I，备用模块服务器中虚拟机工作休眠结束后根据超时定时器随机生成的时间继续工作休眠；当本次工作休眠结束后，如果系统缓存中排队的请求数大于阈值θ₃，系统从状态II转移到状态III；

计算服务器处于状态III时，当主模块服务器中空闲虚拟机的数量大于等于备用模块服务器中忙碌虚拟机的数量时，备用模块服务器中未结束服务的用户请求立即迁移到主模块服务器中空闲的虚拟机中，系统从状态III转移到状态II；

当系统负载较小时，令主模块服务器中所有的虚拟机低速运行以降低系统的奢侈能耗，令备用模块服务器中的虚拟机同时进入随机长度的工作休眠以降低系统的空闲能耗；

当系统负载较重时，为了保证系统的响应性能，不仅主模块服务器中的虚拟机以高速运行，备用模块服务器中的虚拟机在本次工作休眠结束后也恢复至高速运行状态。

2.一种基于双速率和工作休眠的虚拟机调度方法，其特征在于：该方法包括如下内容：

基于双速率和工作休眠的虚拟机调度系统的计算服务器共有三种状态：

状态I：主模块服务器中虚拟机低速运行且备用模块服务器中虚拟机工作休眠；

状态II：主模块服务器中虚拟机高速运行且备用模块服务器中虚拟机工作休眠；

状态III：主模块服务器中虚拟机和备用模块服务器中虚拟机均高速运行；

在所述方法中三种状态相互转移过程如下：

系统处于状态I时，当主模块服务器中忙碌虚拟机的数量大于等于阈值θ₁时，系统从状态I转移到状态II，备用模块服务器中虚拟机工作休眠结束后根据超时定时器随机生成的时间继续工作休眠；

计算服务器处于状态II时，当主模块服务器中忙碌虚拟机的数量低于阈值θ₂时，系统从状态II转移到状态I，备用模块服务器中虚拟机工作休眠结束后根据超时定时器随机生成的时间继续工作休眠；当本次工作休眠结束后，如果系统缓存中排队的请求数大于阈值θ₃，系统从状态II转移到状态III；

计算服务器处于状态III时，当主模块服务器中空闲虚拟机的数量大于等于备用模块服务器中忙碌虚拟机的数量时，备用模块服务器中未结束服务的用户请求立即迁移到主模块服务器中空闲的虚拟机中，系统从状态III转移到状态II；

当系统负载较小时，令主模块服务器中所有的虚拟机低速运行以降低系统的奢侈能耗，令备用模块服务器中的虚拟机同时进入随机长度的工作休眠以降低系统的空闲能耗；

当系统负载较重时，为了保证系统的响应性能，不仅主模块服务器中的虚拟机以高速运行，备用模块服务器中的虚拟机在本次工作休眠结束后也恢复至高速运行状态。