[发明专利]一种基于异构多核拓扑感知的虚拟资源管理系统及方法

权利要求书

1.一种基于异构多核拓扑感知的虚拟资源管理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：通过性能监测工具监测虚拟机实时访问行为触发的硬件事件，采集虚拟机实时访问行为数据，计算虚拟资源访问压力Pressure和亲和度Affinity；

步骤2：根据监控得到的有关数据来对物理机底层互联拓扑结构进行建模，得到处理器结点之间的互联拓扑信息；

步骤3：根据当前系统的所述虚拟资源访问压力Pressure和亲和度Affinity进行虚拟资源调度，根据所述物理机底层互联拓扑结构来配置最优资源放置方案；

所述步骤2中对物理机底层互联拓扑结构进行建模，得到处理器结点之间的互联拓扑信息的具体方法包括以下步骤：

步骤2.1：针对一对结点i和j，在结点j上开辟一个读写缓冲区，在结点i上创建一个读写进程；

步骤2.2：在开始读写数据之前记录下当前的时钟数start_cycles；

步骤2.3：读写之后记录下时钟数end_cycles；

步骤2.4：依据以下公式三、公式四计算时钟数差值total_cycles和延迟latency；

公式三：total_cycles＝end_cycles-start_cycles，

公式四：

其中，变量time_per_cycles表示每个时钟周期所需要的时间，为系统固定值，等于CPU频率的倒数，total_read_num表示在抽样监控周期内发生的总的内存读写次数；

步骤2.5：对所有结点重复执行步骤2.1～步骤2.4，计算得到所有结点对之间的延迟，即得到一个N*N的矩阵Avglat，这个矩阵记录了处理器结点之间的互联拓扑信息。

2.如权利要求1所述的基于异构多核拓扑感知的虚拟资源管理方法，其特征在于，所述步骤1中采集的虚拟机实时访问行为数据包括第三层cache丢失的次数、运行期间执行的指令数、读内存次数和写内存次数。

3.如权利要求1所述的基于异构多核拓扑感知的虚拟资源管理方法，其特征在于，所述步骤1中计算所述虚拟资源访问压力Pressure的公式如下公式一所示：

公式一：

其中，LLC_Misses表示第三层cache丢失的次数，Instrucion_Retired表示运行期间执行的指令数。

4.如权利要求1所述的基于异构多核拓扑感知的虚拟资源管理方法，其特征在于，所述步骤1中计算所述亲和度Affinity的公式如下公式二所示：

公式二：

其中，NodeAcc_i表示结点i的内存访问次数，即单位时间内的内存读写次数之和。

5.如权利要求1所述的基于异构多核拓扑感知的虚拟资源管理方法，其特征在于，所述步骤3中根据当前系统的所述虚拟资源访问压力Pressure和亲和度Affinity进行虚拟资源调度，根据所述物理机底层互联拓扑结构来配置最优资源放置方案的具体方法为：

首先每隔一秒种调度器就更新一次收集来的信息，然后分析当前虚拟机资源访问压力pressure有没有超过阈值10000；如果当前压力pressure超过阈值，则将虚拟机加入调度队列，如果虚拟机在调度队列里面等待时间大于180秒，则优先调度该虚拟机；针对虚拟机寻找其对应的最优结点，调度虚拟机资源到最优节点上。

6.如权利要求5所述的基于异构多核拓扑感知的虚拟资源管理方法，其特征在于，所述针对虚拟机寻找其对应的最优结点的具体方法为：

依据以下公式五计算虚拟机与每个结点的平均访问延迟AAL，

公式五：

AAL值越高越好，具有最高AAL值的结点即为最优结点。