[发明专利]一种业务需求感知的虚拟数据中心映射方法

摘要

本发明公开了一种业务需求感知的虚拟数据中心映射方法，数据中心网络采用胖树结构，当用户发起虚拟数据中心映射请求时，首先从所有物理主机中筛选出剩余资源容量满足虚拟机中最大物理主机资源需求的作为可用物理主机，将交换机组和机架按照可用物理主机数进行降序排列，选择链路资源需求最大的虚拟机，在物理主机中依次尝试映射，映射成功后再选择已映射虚拟机与未映射虚拟机之间链路资源需求最大的虚拟链路，选择其对应的未映射虚拟机，依次在与对应已映射虚拟机所在物理主机相同机架、相同交换组、全数据中心网络中物理主机中尝试映射，所有虚拟机映射完毕后，再进行虚拟链路映射。本发明可以实现低网络成本的虚拟数据中心映射。

主权项

一种业务需求感知的虚拟数据中心映射方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：用户向数据中心发起虚拟数据中心请求，请求包括各虚拟机的物理主机资源需求、各虚拟机之间的虚拟链路、以及各虚拟链路的带宽需求，其中各虚拟机具有的虚拟链路数量即为该虚拟机所需建立的转发表项数量；数据中心网络采用胖树结构，物理主机与数据中心的边缘交换机连接，数据中心中各物理链路配置的初始带宽资源相同，各个交换机配置的转发表初始容量相同；S2：根据请求中各虚拟机的物理主机资源需求中的最大值，以及各物理主机的剩余资源容量，筛选出剩余资源容量大于等于虚拟机资源需求最大值的可用物理主机，统计出数据中心中每个机架的可用物理主机数Ri，其中i表示机架序号，并将每个交换机组中各机架的可用物理主机数相加得到每个交换机组的可用物理主机数Pj，其中j表示交换机组序号；S3：将交换机组按照可用物理主机数Pj进行降序排列，每个交换机组中的机架也按照可用物理主机数Ri进行降序排列；S4：选择带宽资源需求最大的虚拟机，根据步骤S3排序得到的物理主机顺序，依次尝试将该虚拟机映射到物理主机上，映射条件为：物理主机与其连接的边缘交换机间的物理链路带宽资源能满足该虚拟机带宽资源需求、以及该边缘交换机剩余转发表容量能满足该虚拟机转发表项的建立；如果存在可映射该虚拟机的物理主机，则将该虚拟机映射到找到的第一个物理主机上，更新与被映射的物理主机连接的边缘交换机的转发表容量以及对应物理链路的剩余带宽资源；如果不能找到，返回映射失败消息，虚拟数据中心映射结束；S5：统计所有已映射和未映射的虚拟机之间的虚拟链路带宽资源需求，选择其中带宽资源需求最大的虚拟链路，将该虚拟链路对应的已映射虚拟机标记为u，其映射的物理主机标记为a，未映射虚拟机标记为v，根据步骤S3排序得到的物理主机顺序，依次尝试将虚拟机v映射到与物理主机a位于同一个机架的其它可用物理主机上，如果该机架存在可映射虚拟机v的物理主机，进入步骤S8，否则进入步骤S6；S6：根据步骤S3排序得到的物理主机顺序，依次尝试将虚拟机v映射到与 物理主机a位于同一个交换机组的其它机架的可用物理主机上，如果其他机架存在可映射虚拟机v的物理主机，进入步骤S8；否则进入步骤S7；S7：根据步骤S3排序得到的物理主机顺序，依次尝试将虚拟机v映射到物理主机a的交换机组外的其它交换机组的可用物理主机上，如果其它交换机组存在可映射虚拟机v的物理主机，进入步骤S8；否则返回映射失败消息，虚拟数据中心映射结束；S8：将虚拟机v映射到找到的第一个物理主机上，更新与被映射的物理主机连接的边缘交换机的转发表容量以及对应物理链路的剩余带宽资源；判断是否所有虚拟机都已实现映射，如果不是，返回步骤S5，如果是，进入步骤S9；步骤S9：根据所有虚拟机的映射结果以及虚拟机之间的带宽需求，进行虚拟链路映射，返回虚拟数据中心映射成功消息，虚拟数据中心映射结束。