CN105893113A - 虚拟机的管理***及管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种虚拟机的管理***及管理方法，虚拟机的管理***，包括资源管理模块、资源监控模块以及资源调度模块；所述资源管理模块用于提供统一管理接口，接收外部请求并调用所述资源监控模块；所述资源监控模块用于采集不同宿主机的历史运行数据，并根据历史运行数据预测不同宿主机的资源使用率的使用趋势；所述资源调度模块用于响应所述外部请求，并根据不同宿主机的资源使用率的使用趋势对虚拟机进行管理。本发明通过监控宿主机实际资源利用率情况，基于历史监控数据建立使用率未来趋势模型，采取动态虚拟机分配与迁移手段，最终达到资源利用率最大化，使得虚拟机运行更加稳定安全。

Description

虚拟机的管理***及管理方法
技术领域
本发明涉及一种虚拟机的管理***及管理方法，特别是涉及一种云计算***基于宿主机历史资源利用率预测的虚拟机的管理***及管理方法。
背景技术
云计算***基本上都会采用虚拟化技术，利用虚拟机作为一切资源分配的载体，划分不同大小配置的虚拟机来实现计算、存储、网络资源的切分，通过合理安排虚拟机运行在物理机上的位置，最终达到对物理机资源的充分利用的目的。
传统的虚拟机分配方式一般采用静态方式一次性分配资源，即在每个分配虚拟机请求到来时，一次性汇总云平台***中各台宿主机当前资源分配情况，首先考虑CPU(中央处理单元)、内存、磁盘大小分配情况，再考虑当前请求分配的虚拟机配置要求，筛选出符合要求的候选的宿主机，如果有多台候选宿主机出现，再通过权重排名，最终做出分配决策。
这样分配方式的问题在于：
1、起初，部署虚拟机的调度算法哪怕让虚拟机分布尽量合理，通常也没有考虑到虚拟机对资源的动态使用情况。由于工作在相同宿主机上的多个虚拟机，通常都不是同时高负载，往往宿主机整体的使用率都不高，比如：一台实际有8G余量的宿主机，分配8G的内存给虚拟机，实际使用过程中只用到1G，这样对资源使用率造成很大程度的浪费。
2、鉴于问题1描述，为了提高资源利用率，往往会采取在分配虚拟机时资源超分配的方法，即在宿主机上分配的虚拟机总核数大于实际宿主机的物理核数。比如：宿主机一共有16核，实际虚拟机已经分配32核。但是，这样又会导致新的问题，一旦突然遭遇该宿主机上的部分虚拟机同时高负载的情况，往往会导致宿主机负载过大，很快宿主机CPU温度过高，***崩溃，造成虚拟机也崩溃，最后导致***重启，为虚拟机运行带来巨大安全风险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中采用静态方式进行虚拟机分配导致容易对资源使用率造成很大程度的浪费并且容易造成宿主机负载过大的缺陷，提供一种虚拟机的管理***及管理方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
本发明提供了一种虚拟机的管理***，其特点在于，包括资源管理模块、资源监控模块以及资源调度模块；
所述资源管理模块用于提供统一管理接口，接收外部请求并调用所述资源监控模块；
所述资源监控模块用于采集不同宿主机的历史运行数据，并根据历史运行数据预测不同宿主机的资源使用率的使用趋势；
所述资源调度模块用于响应所述外部请求，并根据不同宿主机的资源使用率的使用趋势对虚拟机进行管理。
较佳地，所述不同宿主机的资源使用率的使用趋势包括增加趋势和降低趋势，所述外部请求包括创建新的虚拟机，所述资源调度模块用于选择在资源使用率的使用趋势为降低趋势的宿主机上创建新的虚拟机。
较佳地，所述外部请求还包括迁移虚拟机，所述资源调度模块用于将资源使用率的使用趋势为增加趋势的宿主机中的部分虚拟机迁移至资源使用率的使用趋势为降低趋势的宿主机中。
较佳地，所述历史运行数据包括CPU使用率、内存使用率、磁盘存储空间、磁盘I/O(输入输出接口)以及网络带宽资源。
本发明的目的在于还提供了一种虚拟机的管理方法，其特点在于，其利用上述的管理***实现，包括以下步骤：
S1、所述资源管理模块提供统一管理接口，接收外部请求并调用所述资源监控模块；
S2、所述资源监控模块采集不同宿主机的历史运行数据，并根据历史运行数据预测不同宿主机的资源使用率的使用趋势；
S3、所述资源调度模块响应所述外部请求，并根据不同宿主机的资源使用率的使用趋势对虚拟机进行管理。
较佳地，所述不同宿主机的资源使用率的使用趋势包括增加趋势和降低趋势，所述外部请求包括创建新的虚拟机，步骤S3中所述资源调度模块还选择在资源使用率的使用趋势为降低趋势的宿主机上创建新的虚拟机。
较佳地，所述外部请求还包括迁移虚拟机，步骤S3中所述资源调度模块还将资源使用率的使用趋势为增加趋势的宿主机中的部分虚拟机迁移至资源使用率的使用趋势为降低趋势的宿主机中。
较佳地，所述历史运行数据包括CPU使用率、内存使用率、磁盘存储空间、磁盘I/O以及网络带宽资源。
本发明的积极进步效果在于：本发明通过监控宿主机实际资源利用率情况，基于历史监控数据建立使用率未来趋势模型，采取动态虚拟机分配与迁移手段，最终达到资源利用率最大化，使得虚拟机运行更加安全。
附图说明
图1为本发明的较佳实施例的虚拟机的管理***的模块示意图。
图2为本发明的较佳实施例的虚拟机的管理方法的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1所示，本发明的虚拟机的管理***包括资源管理模块1、资源监控模块2以及资源调度模块3；
其中，所述资源管理模块1用于提供统一管理接口，接收外部请求并调用所述资源监控模块2；所述资源管理模块1作为云计算资源的统一管理接口，负责响应外界***请求，调用所述资源监控模块2，决定何时开始对虚拟机进行管理；
所述资源监控模块2用于采集不同宿主机的历史运行数据，并根据历史运行数据预测不同宿主机的资源使用率的使用趋势；
具体地，所述资源监控模块2对宿主机的实际资源利用率进行监控采集，对采集的数据进行存储、去伪、聚合，采集的数据准确精炼，可以被二次利用。其中，采集宿主机的历史运行数据需要反映基本的资源使用情况，所述历史运行数据可以包括CPU使用率、内存使用率、磁盘存储空间、磁盘I/O以及网络带宽资源等，然后将采集的所述历史运行数据存储到持久化设备中，再通过建立数据模型，计算一定时间周期内的监控数据，从而得到不同宿主机的资源使用率的使用趋势，具体使用趋势包括增加趋势和降低趋势。
所述资源调度模块3则用于响应所述外部请求，并根据不同宿主机的资源使用率的使用趋势对虚拟机进行管理；
在本发明中，所述外部请求具体可包括创建新的虚拟机以及迁移虚拟机，针对不同的宿主机的资源使用率的不同使用趋势，当所述外部请求为创建新的虚拟机时，所述资源调度模块3用于选择在资源使用率的使用趋势为降低趋势的宿主机上创建新的虚拟机，当所述外部请求为迁移虚拟机时，所述资源调度模块3用于将资源使用率的使用趋势为增加趋势的宿主机中的部分虚拟机迁移至资源使用率的使用趋势为降低趋势的宿主机中。
在本发明中，当新的虚拟机创建请求到达时，根据新的虚拟机的配置要求，首先参考当前宿主机实际资源分配情况进行候选宿主机的选择，还要参考近期以来宿主机上实际资源使用率的使用趋势的预测结果，如果资源使用率的使用趋势是降低趋势，分配后总核数大于物理实际核数，也可以过度分配虚拟机在宿主机，如果资源使用率的使用趋势是增加趋势，分配后的总核数小于物理实际核数，最终也可以放弃宿主机的虚拟机分配。这样，为确保虚拟机运行稳定安全，就能做出合理调度。
本发明中创建新的虚拟机的具体流程如下：
当创建新的虚拟机的请求到达时，优先按照虚拟机配额进行分配筛选，得到候选的宿主机列表，再按照预测的宿主机的资源使用率的使用趋势进行二次筛选，即在资源使用率的使用趋势为降低趋势的宿主机上创建新的虚拟机，最终，在保证虚拟机服务质量和安全性不影响的情况下，尽最大限度利用资源。
在本发明中迁移虚拟机的流程如下：
虚拟机已经运行在宿主机上，当监控到宿主机上的资源使用率到达某个安全线且资源使用率的预测趋势是增加趋势时，则将资源使用率的使用趋势为增加趋势的宿主机中的部分虚拟机迁移至资源使用率的使用趋势为降低趋势的宿主机中，即主动将虚拟机迁移到新的宿主机中。
如图2所示，本发明的虚拟机的管理方法包括以下步骤：
步骤101、所述资源管理模块提供统一管理接口，接收外部请求并调用所述资源监控模块；
步骤102、所述资源监控模块采集不同宿主机的历史运行数据，并根据历史运行数据预测不同宿主机的资源使用率的使用趋势；
步骤103、所述资源调度模块响应所述外部请求，并根据不同宿主机的资源使用率的使用趋势对虚拟机进行管理。
在本发明中，所述不同宿主机的资源使用率的使用趋势包括增加趋势和降低趋势，所述外部请求可以包括创建新的虚拟机，步骤103中所述资源调度模块还选择在资源使用率的使用趋势为降低趋势的宿主机上创建新的虚拟机。所述外部请求还可以包括迁移虚拟机，步骤103中所述资源调度模块还将资源使用率的使用趋势为增加趋势的宿主机中的部分虚拟机迁移至资源使用率的使用趋势为降低趋势的宿主机中。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种虚拟机的管理***，其特征在于，包括资源管理模块、资源监控模块以及资源调度模块；
所述资源管理模块用于提供统一管理接口，接收外部请求并调用所述资源监控模块；
所述资源监控模块用于采集不同宿主机的历史运行数据，并根据历史运行数据预测不同宿主机的资源使用率的使用趋势；
所述资源调度模块用于响应所述外部请求，并根据不同宿主机的资源使用率的使用趋势对虚拟机进行管理。
2.如权利要求1所述的管理***，其特征在于，所述不同宿主机的资源使用率的使用趋势包括增加趋势和降低趋势，所述外部请求包括创建新的虚拟机，所述资源调度模块用于选择在资源使用率的使用趋势为降低趋势的宿主机上创建新的虚拟机。
3.如权利要求2所述的管理***，其特征在于，所述外部请求还包括迁移虚拟机，所述资源调度模块用于将资源使用率的使用趋势为增加趋势的宿主机中的部分虚拟机迁移至资源使用率的使用趋势为降低趋势的宿主机中。
4.如权利要求1所述的管理***，其特征在于，所述历史运行数据包括CPU使用率、内存使用率、磁盘存储空间、磁盘I/O以及网络带宽资源。
5.一种虚拟机的管理方法，其特征在于，其利用如权利要求1所述的管理***实现，包括以下步骤：
S1、所述资源管理模块提供统一管理接口，接收外部请求并调用所述资源监控模块；
S2、所述资源监控模块采集不同宿主机的历史运行数据，并根据历史运行数据预测不同宿主机的资源使用率的使用趋势；
S3、所述资源调度模块响应所述外部请求，并根据不同宿主机的资源使用率的使用趋势对虚拟机进行管理。
6.如权利要求5所述的管理方法，其特征在于，所述不同宿主机的资源使用率的使用趋势包括增加趋势和降低趋势，所述外部请求包括创建新的虚拟机，步骤S3中所述资源调度模块还选择在资源使用率的使用趋势为降低趋势的宿主机上创建新的虚拟机。
7.如权利要求6所述的管理方法，其特征在于，所述外部请求还包括迁移虚拟机，步骤S3中所述资源调度模块还将资源使用率的使用趋势为增加趋势的宿主机中的部分虚拟机迁移至资源使用率的使用趋势为降低趋势的宿主机中。
8.如权利要求5所述的管理方法，其特征在于，所述历史运行数据包括CPU使用率、内存使用率、磁盘存储空间、磁盘I/O以及网络带宽资源。
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