[发明专利]一种面向云环境的虚拟机存储子系统节能方法

摘要

本发明公开了一种面向云环境的虚拟机存储子系统节能方法，该方法针对来自云环境下的虚拟机，将同一个物理机上的各个虚拟机的工作负荷分成时间长度相等的时间间隙，预测每个时间间隙将会接收到的请求数；同时将每个时间间隙的请求的执行时间调度到时间间隙的末尾。通过重塑请求的执行时间，可以增加有效的空闲时间段的长度，然后结合磁盘的能耗管理策略降低云环境下的面向虚拟机的存储子系统的能耗。提出请求预测机制，通过预测下一时间间隙中将会到来的请求数，更新磁盘驱动被唤醒的时间点，来实现针对空闲时间段长度最大化的控制。本发明在保证虚拟机系统的服务质量的前提下，可以有效地降低面向存储虚拟的存储子系统的能耗。

主权项

1.一种面向云环境的虚拟机存储子系统节能方法，其特征在于，所述节能方法包括：S1、负载聚合放大，将来自云环境下同一个物理机上的各个虚拟机的工作负荷分成时间长度相等的时间间隙，然后将不同虚拟机的时间间隙按起始时间和结束时间对齐，再将单位时间间隙内来自多个不同虚拟机的所有I/O请求的执行时间集中调度到该时间间隙的末尾以实现负载的放大，然后再集中发送到磁盘；S2、请求预测机制，通过预测下一个时间间隙单位内的I/O请求数量，然后基于磁盘处理I/O的能力，计算出将磁盘从低能耗状态转入工作状态以服务上述I/O请求的唤醒时间点W；单个时间间隙单位内的I/O请求数通过以下公式进行预测，公式具体为：其中，Bnp是第n个时间间隙的请求数的预测值，Bnr表示第n个时间间隙的请求数的真实值，Bn+1p表示第n+1个时间间隙的请求数的预测值，系数α是用来调节历史数据对预测值影响的系数；所述系数α通过一种自适应机制按照预测的准确度来调整，具体过程如下：利用一个滑动窗口来存储对预测的准确度有影响的历史信息，当要预测在第n+1个时间间隙内的I/O请求数时，先预测在第n个时间间隙内的I/O请求数，此时，以步长为0.01将α的值从0逐渐增加到1；然后将第n个时间间隙内预测的I/O请求数和其真实的I/O请求数逐一进行比对，当在第n个时间间隙内预测的I/O请求数目和真实的I/O请求的数目最接近时，利用此时的α值来预测第n+1个时间间隙内的I/O请求数；S3、磁盘能耗状态的切换，基于预测的I/O请求的数量，磁盘在唤醒时间点W被转入工作状态以服务实际到达的I/O请求，当上述I/O请求被处理完毕，磁盘立即转入低能耗状态，直至到达下一个时间间隙的起始时间点S。