TW201336264A - 自動擴充虛擬機的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種自動擴充虛擬機的方法，該方法包括設置用於產生第一虛擬機的資訊，根據設置資訊產生所述第一虛擬機，將該第一虛擬機加入到一個網路叢集提供網路服務。當該網路叢集的資源使用率高於預設的第一臨界值時，該方法以該第一虛擬機的設置資訊為範本產生一台或多台新的虛擬機，並將該新的虛擬機加入到該網路叢集後啟用，通過增加網路叢集可提供的資源量降低網路叢集的資源使用率。當該網路叢集的資源使用率低於預設的第二臨界值時，該方法停止啟用所述網路叢集中的一台或多台虛擬機，通過減少網路叢集可提供的資源量提高網路叢集的資源使用率。

Description

自動擴充虛擬機的方法
本發明涉及一種虛擬機控制系統及方法，尤其是關於一種自動擴充虛擬機的方法。
虛擬機（Virtual Machine）是指透過軟體模擬的具有完整硬體系統功能的、運行在一個完全隔離環境中的完整電腦系統。透過在伺服器上安裝虛擬機，可以在該伺服器上模擬出一台或多台虛擬的伺服器（即在虛擬機上安裝多個作業系統）。如此一來，可以減少伺服器設備的採購成本，同時還可以根據效能的尖峰離峰需求，在各個伺服器間彈性動態遷移系統平臺，讓IT人員做更有效的資源調度，並獲得更好且安全周密的防護。
一般而言，在伺服器的資源使用量大增的情況下，會影響到其中虛擬機的運行，在資源不足的情況下，可能會導致虛擬機崩潰，從而影響用戶對虛擬機的使用。
鑒於以上內容，有必要提供一種自動擴充虛擬機的方法，可以根據伺服器中資源使用率的高低，自動增加或刪減虛擬機。
本發明提供一種自動擴充虛擬機的方法，該方法包括：（A）設置用於產生第一虛擬機的資訊，包括設置該第一虛擬機的虛擬網卡的媒體訪問控制MAC位址、IP位址及為該第一虛擬機分配記憶體、CPU、網路和磁盤資源；（B）根據設置資訊產生所述第一虛擬機，將該第一虛擬機加入到一個網路叢集提供網路服務；（C）當該網路叢集的資源使用率高於預設的第一臨界值時，以該第一虛擬機的設置資訊為範本產生一台或多台新的虛擬機，並將該新的虛擬機加入到該網路叢集後啟用，透過增加網路叢集可提供的資源量降低網路叢集的資源使用率；及（D）當該網路叢集的資源使用率低於預設的第二臨界值時，停止啟用所述網路叢集中的一台或多台虛擬機，透過減少網路叢集可提供的資源量提高網路叢集的資源使用率。
相較於現有技術，本發明提供的自動擴充虛擬機的方法，可以在網路叢集的資源使用率過高時自動增加虛擬機，透過增加網路資源量降低網路叢集的資源使用率；在網路叢集的資源使用率過低時自動減少虛擬機，透過減少網路資源量提高網路叢集的資源使用率。
參閱圖1所示，是本發明自動擴充虛擬機的方法較佳實施例的應用環境圖。該方法應用於伺服器100中。該伺服器包括硬體12、虛擬機監視器（Hypervisor）11及由Hypervisor 11產生的一個或多個（圖中示出3個）虛擬機（virtual machine，VM）10。Hypervisor 11是一種在虛擬環境中的“元”作業系統，是一種運行在伺服器100和伺服器100的作業系統之間的中間軟體層，可允許多個作業系統和應用程式共用伺服器100上的硬體12。Hypervisor 11可以訪問伺服器100上包括CPU、磁盤和記憶體在內的所有硬體12。當伺服器100啟動並執行Hypervisor 11時，Hypervisor 11會分配給每一台虛擬機10適量的記憶體、CPU、網路和磁盤等資源，以保證虛擬機10的運行。
參閱圖2所示，是本發明自動擴充虛擬機的方法較佳實施例的網路環境圖。動態主機設置協定（Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP）伺服器1透過網路20與網路叢集2、網路伺服器3進行通訊。網路叢集2與網路伺服器3也透過網路20進行通訊。該網路伺服器3可以一台實體的伺服器或者為一個網路叢集。
所述網路20可以是互聯網、局域網或者其他通訊網路。
網路叢集2包括一台或多台伺服器100及多台虛擬機10，該多台虛擬機10可以運行於相同的伺服器100，也可以分別運行於不同的伺服器100。對於網路叢集2外部的機器而言，網路叢集2相當於一台機器。網路叢集2內部的機器，例如一台伺服器100與另一台伺服器100、一台虛擬機10與另一台虛擬機10或一台伺服器100與一台虛擬機10之間透過網路20進行通訊。網路叢集2中的每台伺服器100包括如圖1所示的硬體12及Hypervisor 11。
DHCP伺服器1為網路叢集2中的每台伺服器100及虛擬機10分配IP位址。網路叢集2中的一個或多個Hypervisor 11監視網路叢集2的資源使用率（包括CPU的使用率、記憶體使用率、磁盤使用率及網路使用率）。當網路叢集2的資源使用率高於設定的一個臨界值時，安裝於網路叢集2的Hypervisor 11自動產生一台虛擬機10增加網路叢集2可提供的資源量，以降低網路叢集2的資源使用率。當網路叢集2的資源使用率低於設定的另一個臨界值時，安裝於該網路叢集2的Hypervisor 11自動減少（例如刪除或停用）一台虛擬機10減少網路叢集2可提供的資源量，以提高該網路叢集2的資源使用率。
網路叢集2的資源量包括網路叢集2內所有虛擬機10提供的CPU資源量、記憶體資源量、磁盤資源量及網路資源量，網路叢集2的資源使用率包括網路叢集2內各個虛擬機10的CPU使用率、記憶體使用率、磁盤使用率及網路使用率。例如，假設網路叢集2有三個虛擬機10，則該三個虛擬機10的CPU的核心數目之和為該網路叢集2可使用的CPU資源總量，該三個虛擬機10的記憶體/磁盤容量之和為該網路叢集2可使用的記憶體/磁盤資源總量，該三個虛擬機10提供的網路帶寬之和為該網路叢集2可使用的網路資源總量。網路叢集2的CPU利用率、記憶體使用率、磁盤使用率及網路使用率分別等於網路叢集2的CPU、記憶體、磁盤及網路的使用量除以網路叢集2的CPU資源總量、記憶體資源總量、磁盤資源總量及網路資源總量。增加虛擬機10則增加了網路叢集2的資源總量，從而降低了網路叢集2的資源使用率。減少虛擬機10則減少了網路叢集2的資源總量，從而提高了網路叢集2的資源使用率。
參閱圖3所示，是本發明自動擴充虛擬機的方法較佳實施例的流程圖。
步驟S31，Hypervisor 11設置用於產生一台虛擬機10的資訊（為區分起見，稱該虛擬機10為第一虛擬機10），包括設置該第一虛擬機10的虛擬網卡的媒體訪問控制（media access control，MAC）位址、DHCP伺服器1為該第一虛擬機10分配的IP位址及為該第一虛擬機10分配記憶體、CPU、網路和磁盤等資源。
步驟S32，Hypervisor 11根據設置資訊產生所述第一虛擬機10，將該第一虛擬機10加入到網路叢集2提供網路服務。在該實施例中，該網路叢集2包括一台或多台（與圖3描述對應）伺服器100及在該伺服器100上產生的一台或多台虛擬機10。
步驟S33，Hypervisor 11監測網路叢集2的資源使用率，包括CPU的使用率、記憶體使用率、磁盤使用率及網路使用率。
步驟S34，Hypervisor 11判斷該網路叢集2的資源使用率是否高於第一臨界值或低於第二臨界值。在本實施例中，當該網路叢集2的資源使用率處於第二臨界值及第一臨界值之間，Hypervisor 11判斷該網路叢集2提供的網路服務處於穩定狀態。若該網路叢集2的資源使用率高於第一臨界值，例如CPU的使用率、記憶體使用率、磁盤使用率及網路使用率分別超過相應預設的第一臨界值，或者是CPU、記憶體、磁盤及網路中某一項的使用率超過該項的第一臨界值，則執行步驟S35。若該網路叢集2的資源使用率低於第二臨界值，例如CPU的使用率、記憶體使用率、磁盤使用率及網路使用率分別低於相應預設的第二臨界值，或者是CPU、記憶體、磁盤及網路中某一項的使用率低於該項的第二臨界值，則執行步驟S36。
步驟S35，Hypervisor 11以所述第一虛擬機10的設置資訊為範本產生一台新的虛擬機10，並將該新的虛擬機10加入到所述網路叢集2後啟用該新的虛擬機10，透過增加網路叢集2可提供的資源量以降低網路叢集2的資源使用率。例如，Hypervisor 11為該新的虛擬機10分配與該第一虛擬機10相同份額的記憶體、CPU、網路和磁盤資源。該新的虛擬機10的虛擬網卡的MAC位址由Hypervisor 11自動產生，IP位址由DHCP伺服器1分配。之後，流程進入步驟S37。
步驟S36，Hypervisor 11停止啟用所述網路叢集2中的任意一台虛擬機10，透過減少網路叢集2可提供的資源量以提高網路叢集2的資源使用率。例如，Hypervisor 11可以從網路叢集2中直接刪除一台虛擬機10，或是對該虛擬機10執行關機操作。之後，流程進入步驟S37。
步驟S37，Hypervisor 11判斷該網路叢集2的資源使用率是否處於第二臨界值及第一臨界值之間。若該網路叢集2的資源使用率處於第二臨界值及第一臨界值之間，則表明該網路叢集2提供的網路服務處於穩定狀態，流程結束。若該網路叢集2的資源使用率不在第二臨界值及第一臨界值之間，則流程返回步驟S34，Hypervisor 11繼續在網路叢集2中增加虛擬機10，或繼續在網路叢集2中停止啟用虛擬機10，直到網路叢集2提供穩定的網路服務。
最後應說明的是，以上實施方式僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施方式對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。
100．．．伺服器
11．．．虛擬機監視器
10．．．虛擬機
12．．．硬體
1．．．DHCP伺服器
2．．．網路叢集
20．．．網路
3．．．網路伺服器
圖1是本發明自動擴充虛擬機的方法較佳實施例的應用環境圖。
圖2是本發明自動擴充虛擬機的方法較佳實施例的網路環境圖。
圖3是本發明自動擴充虛擬機的方法較佳實施例的流程圖。
步驟S31．．．設置用於產生一台虛擬機的資訊，包括設置該第一虛擬機的MAC位址、DHCP伺服器為該虛擬機分配的IP位址及為該虛擬機分配記憶體、CPU、網路和磁盤等資源
步驟S32．．．根據設置資訊產生所述虛擬機，將該虛擬機加入到網路叢集提供網路服務
步驟S33．．．監測網路叢集的資源使用率
步驟S34．．．判斷該網路叢集的資源使用率是否高於第一臨界值或低於第二臨界值
步驟S35．．．以所述虛擬機的設置資訊為範本產生一台新的虛擬機，並將該新的虛擬機加入到所述網路叢集後啟用該新的虛擬機
步驟S36．．．停止啟用所述網路叢集中的任意一台虛擬機
步驟S37．．．判斷該網路叢集的資源使用率是否處於第二臨界值及第一臨界值之間

Claims (6)

  1. 一種自動擴充虛擬機的方法，該方法包括：
    設置用於產生第一虛擬機的資訊，包括設置該第一虛擬機的虛擬網卡的媒體訪問控制MAC位址、IP位址及為該第一虛擬機分配記憶體、CPU、網路和磁盤資源；
    根據設置資訊產生所述第一虛擬機，將該第一虛擬機加入到一個網路叢集提供網路服務；
    當該網路叢集的資源使用率高於預設的第一臨界值時，以該第一虛擬機的設置資訊為範本產生一台或多台新的虛擬機，並將該新的虛擬機加入到該網路叢集後啟用，以增加網路叢集提供的資源量，降低網路叢集的資源使用率；及
    當該網路叢集的資源使用率低於預設的第二臨界值時，停止啟用所述網路叢集中的一台或多台虛擬機，以減少網路叢集提供的資源量，提高網路叢集的資源使用率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之自動擴充虛擬機的方法，其中，該網路叢集包括一台或多台伺服器及多台虛擬機，該多台虛擬機可以運行於相同的伺服器，也可以分別運行於不同的伺服器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之自動擴充虛擬機的方法，其中，該網路叢集的資源量包括網路叢集內所有虛擬機提供的CPU資源量、記憶體資源量、磁盤資源量及網路資源量，網路叢集的資源使用率包括網路叢集內各個虛擬機的CPU使用率、記憶體使用率、磁盤使用率及網路使用率。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之自動擴充虛擬機的方法，其中，停止啟用所述網路叢集中的一台或多台虛擬機包括：從該網路叢集中刪除虛擬機及對該網路叢集中的虛擬機執行關機操作。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之自動擴充虛擬機的方法，其中，以該第一虛擬機的設置資訊為範本產生一台或多台新的虛擬機包括：為該一台或多台新的虛擬機分配與該第一虛擬機相同份額的記憶體、CPU、網路和磁盤資源。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之自動擴充虛擬機的方法，其中，虛擬機的IP位址由動態主機設置協定DHCP伺服器分配，MAC位址由網路叢集中伺服器上安裝的虛擬機監視器產生。
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