[发明专利]一种支持性能保障的操作模式虚拟机数量评估方法

说明书

本发明提出一种支持性能保障的操作模式虚拟机数量评估方法，包括：初始化参数；求出资源可用量和资源需求量；求出需要调整的虚拟机数量；据虚拟机当前数量、虚拟机调整数量的和与虚拟机的最少数量之间的大小关系，调整操作模式虚拟机数量来应对服务突发并发量。根据并发量预测结果调整操作模式虚拟机数量以满足用户需求，当性能不足时，需要从热备份转移一定数量的虚拟机到操作模式。当性能过高时，减少一部分操作模式虚拟机会使系统可靠性增加并减低能耗。确定操作模式转移数量不仅会对性能造成影响，还会影响可靠性和能耗，本发明制定相应操作模式虚拟机资源调整策略，建立支持性能保障的操作模式数量调整方法。

技术领域

本发明属于云计算领域，具体涉及一种支持性能保障的操作模式虚拟机数量评估方法。

背景技术

在传统的云资源优化调度过程中，性能往往作为首要的目标加以考虑，很多云系统在构建时都是按照满足最大服务性能所需的资源进行配置的，然而这种方案在实际应用过程中会带来资源利用率低、能耗浪费严重等诸多问题。随着互联网不断发展，云系统规模逐渐扩大，这些问题越发严重。而且性能和能耗指标之间存在着复杂的制约关系，这使得在诸多的场景下，性能和能耗往往不可兼得。为执行一个任务分配更多虚拟机可以有效地提升性能，但是同时也会带来更多的能耗。因此，我们需要在性能和能耗之间进行权衡进而找到一个合理的优化方案。

由于静态的混合备用机制无法满足动态变化的服务并发量和服务失效率的运行场景，因此，必须采用动态优化策略，根据并发业务的变化和虚拟机失效率趋势，调整虚拟机的数量在支持性能保障条件下评估操作模式虚拟机的数量并进行调整以尽量降低能耗。

发明内容

基于以上技术不足，本发明提出一种支持性能保障的操作模式虚拟机数量评估方法，具体包括：并发量预测值X_p，系统当前的虚拟机数量VM_current，状态下调驻留时间left，需要调整的虚拟机数量VM_adjust。由随机森林可求得并发量预测值X_P，基于X_P得到满足并发量要求的系统资源需求量C_demand，求得资源可用量及需求量后，设置服务最小的操作模式虚拟机数量VM_min以防止由于并发量持续降低后突然激增，导致系统工作虚拟机数量无法从连续降低或长期保持较低值的状态瞬时切换到较高值，而引发QoS降级；设置ε即用户对请求响应时间的要求，ε越大，VM_adjust越小，系统中总的VM数越少，其对应请求响应时间变长，能耗将会增加。

一种支持性能保障的操作模式虚拟机数量评估方法，具体包括如下步骤：

步骤1：初始化参数，包括：用户对请求响应时间的要求ε，虚拟机最少数量VM_min；

步骤2：求出资源可用量C_available和资源需求量C_demand，公式如下：

C_demand＝X_p*C₀ (1)

其中，C₀为单个请求的资源需求量，X_P是由随机森林求得的并发量预测值；

步骤3：求出需要调整的虚拟机数量VM_adjust，公式如下：

其中，ε反映的则是用户对请求响应时间的要求：ε越大，VM_adjust越小，系统中总的虚拟机数越少，其对应请求响应时间变长，反之亦然，q为负载。

步骤4：根据虚拟机当前数量VM_current、虚拟机调整数量VM_adjust的和与虚拟机的最少数量VM_min之间的大小关系，调整操作模式虚拟机数量来应对服务突发并发量；