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      云操作系統(tǒng)中計(jì)算物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載評(píng)價(jià)的方法及裝置與流程

      文檔序號(hào):12005301閱讀:208來源:國(guó)知局
      云操作系統(tǒng)中計(jì)算物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載評(píng)價(jià)的方法及裝置與流程
      本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域,具體涉及一種云操作系統(tǒng)中計(jì)算物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載評(píng)價(jià)的方法及裝置。

      背景技術(shù):
      當(dāng)前,云計(jì)算逐漸被行業(yè)認(rèn)可,云數(shù)據(jù)中心操作系統(tǒng)逐漸實(shí)現(xiàn)并付諸于實(shí)踐。在云數(shù)據(jù)中心操作系統(tǒng)中,計(jì)算物理資源節(jié)點(diǎn)的選擇以及物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載評(píng)價(jià)尤為重要,它直接關(guān)系著系統(tǒng)的可用性。目前,大多數(shù)同類系統(tǒng)調(diào)度算法中,在獲取物理機(jī)(物理資源節(jié)點(diǎn))負(fù)載時(shí),通常的做法是優(yōu)先考慮內(nèi)存的影響,其次再考慮cpu、帶寬等負(fù)載的影響,這樣的做法并沒有綜合考慮計(jì)算物理資源節(jié)點(diǎn)各種負(fù)載,并且沒有分析不同負(fù)載對(duì)物理機(jī)的影響,故現(xiàn)有的評(píng)價(jià)算法并不完善,給云數(shù)據(jù)中心操作系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性帶來了隱患。

      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
      本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種操作系統(tǒng)中計(jì)算物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載評(píng)價(jià)的方法及裝置,保證云操作系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性。為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種計(jì)算云操作系統(tǒng)中物理資源節(jié)點(diǎn)的負(fù)載評(píng)價(jià)的方法,包括:建立至少兩組計(jì)算物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載的數(shù)據(jù)模型,所述數(shù)據(jù)模型中的每個(gè)特征向量包括資源負(fù)載類型及其加權(quán)系數(shù),所述資源負(fù)載類型包括處理器、內(nèi)寸、帶寬和/或磁盤;選擇至少兩組數(shù)據(jù)模型,根據(jù)所述兩組數(shù)據(jù)模型中的特征向量計(jì)算馬氏距離,按照計(jì)算結(jié)果給出當(dāng)前物理資源節(jié)點(diǎn)的負(fù)載評(píng)價(jià)。優(yōu)選地,所述方法包括:建立兩組計(jì)算當(dāng)前物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載的數(shù)據(jù)模型,所述數(shù)據(jù)模型包括:資源負(fù)載的總?cè)萘磕P秃唾Y源負(fù)載的使用量模型;根據(jù)資源負(fù)載的總?cè)萘磕P偷奶卣飨蛄亢唾Y源負(fù)載的使用量模型的特征向量計(jì)算馬氏距離,按照計(jì)算結(jié)果給出當(dāng)前物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載評(píng)價(jià)。優(yōu)選地,所述資源負(fù)載的總?cè)萘磕P蜑椋簕a1*CC,a2*MC,a3*NC,a4*DC},其中,a1、a2、a3、a4代表加權(quán)系數(shù),a1+a2+a3+a4=1;CC代表處理器總?cè)萘?,MC代表內(nèi)存總大小,NC代表總帶寬,DC代表磁盤總?cè)萘?;所述資源負(fù)載的使用量模型為:{a1*CU,a2*MU,a3*NU,a4*DU},其中,a1、a2、a3、a4代表加權(quán)系數(shù),a1+a2+a3+a4=1;CU代表處理器過去一段時(shí)間平均已用量,MU代表內(nèi)存過去一段時(shí)間平均已用大小,NU代表過去一段時(shí)間平均已用帶寬,DU代表磁盤過去一段時(shí)間平均已用容量;按照以下公式根據(jù)所述數(shù)據(jù)模型中的特征向量計(jì)算馬氏距離,具體包括:其中,dij為馬氏距離,用來度量物理資源節(jié)點(diǎn)的可用程度,i,j為正整數(shù),T表示轉(zhuǎn)置,-1表示矩陣的轉(zhuǎn)置,xi和yj分別為兩個(gè)數(shù)據(jù)模型中第i個(gè)和第j個(gè)特征向量,S為樣本協(xié)方差矩陣。優(yōu)選地,所述按照計(jì)算結(jié)果給出當(dāng)前物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載評(píng)價(jià),包括:所述馬氏距離的值越大,則該當(dāng)前物理資源節(jié)點(diǎn)的負(fù)載越小,該物理資源節(jié)點(diǎn)的可用度越高。優(yōu)選地,所述加權(quán)系數(shù)根據(jù)業(yè)務(wù)需要設(shè)定,或者根據(jù)算法動(dòng)態(tài)調(diào)整。為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明還提供了一種云操作系統(tǒng)中計(jì)算物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載評(píng)價(jià)的裝置,包括:模型建立模塊,用于建立至少兩組計(jì)算物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載的數(shù)據(jù)模型,所述數(shù)據(jù)模型中的每個(gè)特征向量包括資源負(fù)載類型及其加權(quán)系數(shù),所述資源負(fù)載類型包括處理器、內(nèi)寸、帶寬和/或磁盤;計(jì)算模塊,用于選擇至少兩組數(shù)據(jù)模型,根據(jù)所述兩組數(shù)據(jù)模型中的特征向量計(jì)算馬氏距離;負(fù)載評(píng)價(jià)模塊,用于按照計(jì)算結(jié)果給出當(dāng)前物理資源節(jié)點(diǎn)的負(fù)載評(píng)價(jià)。優(yōu)選地,所述模型建立模塊,用于建立兩組計(jì)算當(dāng)前物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載的數(shù)據(jù)模型,所述數(shù)據(jù)模型包括:資源負(fù)載的總?cè)萘磕P秃唾Y源負(fù)載的使用量模型;所述計(jì)算模塊,用于根據(jù)資源負(fù)載的總?cè)萘磕P偷奶卣飨蛄亢唾Y源負(fù)載的使用量模型的特征向量計(jì)算馬氏距離。優(yōu)選地,所述資源負(fù)載的總?cè)萘磕P蜑椋簕a1*CC,a2*MC,a3*NC,a4*DC},其中,a1、a2、a3、a4代表加權(quán)系數(shù),a1+a2+a3+a4=1;CC代表處理器總?cè)萘浚琈C代表內(nèi)存總大小,NC代表總帶寬,DC代表磁盤總?cè)萘?;所述資源負(fù)載的使用量模型為:{a1*CU,a2*MU,a3*NU,a4*DU},其中,a1、a2、a3、a4代表加權(quán)系數(shù),a1+a2+a3+a4=1;CU代表處理器過去一段時(shí)間平均已用量,MU代表內(nèi)存過去一段時(shí)間平均已用大小,NU代表過去一段時(shí)間平均已用帶寬,DU代表磁盤過去一段時(shí)間平均已用容量;所述計(jì)算模塊,用于按照以下公式根據(jù)所述數(shù)據(jù)模型中的特征向量計(jì)算馬氏距離,具體包括:其中,dij為馬氏距離,用來度量物理資源節(jié)點(diǎn)的可用程度,T表示轉(zhuǎn)置,-1表示矩陣的轉(zhuǎn)置,xi和yj分別為兩個(gè)數(shù)據(jù)模型中第i個(gè)和第j個(gè)特征向量,S為樣本協(xié)方差矩陣。優(yōu)選地,所述負(fù)載評(píng)價(jià)模塊,用于按照計(jì)算結(jié)果給出當(dāng)前物理資源節(jié)點(diǎn)的負(fù)載評(píng)價(jià),包括:所述馬氏距離的值越大,則該當(dāng)前物理資源節(jié)點(diǎn)的負(fù)載越小,該物理資源節(jié)點(diǎn)的可用度越高。優(yōu)選地,所述加權(quán)系數(shù)根據(jù)業(yè)務(wù)需要設(shè)定,或者根據(jù)算法動(dòng)態(tài)調(diào)整。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的操作系統(tǒng)中計(jì)算物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載評(píng)價(jià)的方法及裝置,綜合考慮了物理資源節(jié)點(diǎn)上各種負(fù)載的影響,通過改變加權(quán)因子動(dòng)態(tài)調(diào)整關(guān)鍵負(fù)載分量對(duì)于負(fù)載評(píng)價(jià)的影響,并且通過對(duì)負(fù)載的評(píng)價(jià),可以定位負(fù)載最優(yōu)的虛擬資源宿主機(jī),進(jìn)而保證云操作系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性。附圖說明圖1是實(shí)施例中云操作系統(tǒng)中計(jì)算物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載評(píng)價(jià)的方法流程圖;圖2是實(shí)施例中云操作系統(tǒng)中計(jì)算物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載評(píng)價(jià)的方法流程圖;圖3是實(shí)施例中云操作系統(tǒng)中計(jì)算物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載評(píng)價(jià)的裝置的結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,下文中將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。實(shí)施例:如圖1所示,本實(shí)施例提供了一種云操作系統(tǒng)中計(jì)算物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載評(píng)價(jià)的方法,包括以下步驟:S101:建立至少兩組計(jì)算物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載的數(shù)據(jù)模型,所述數(shù)據(jù)模型中的每個(gè)特征向量包括資源負(fù)載類型及其加權(quán)系數(shù);所述資源負(fù)載類型包括處理器、內(nèi)寸、帶寬和/或磁盤;本實(shí)施例并不排斥其他資源負(fù)載類型,比如I/O利用率等,通過建立包含各種資源負(fù)載的數(shù)據(jù)模型,來綜合考慮各種負(fù)載對(duì)物理資源節(jié)點(diǎn)的影響。S102:選擇至少兩組數(shù)據(jù)模型,根據(jù)兩組數(shù)據(jù)模型中的特征向量計(jì)算馬氏距離;S103:按照計(jì)算結(jié)果給出當(dāng)前物理資源節(jié)點(diǎn)的負(fù)載評(píng)價(jià)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,如圖2所示,本實(shí)施例的方法具體包括以下步驟:S201:建立兩組計(jì)算當(dāng)前物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載的數(shù)據(jù)模型,這兩組數(shù)據(jù)模型分別是:資源負(fù)載的總?cè)萘磕P秃唾Y源負(fù)載的使用量模型;優(yōu)選地,所述資源負(fù)載的總?cè)萘磕P蜑椋簕a1*CC,a2*MC,a3*NC,a4*DC},其中,a1、a2、a3、a4代表加權(quán)系數(shù),a1+a2+a3+a4=1;CC代表處理器總?cè)萘浚琈C代表內(nèi)存總大小,NC代表總帶寬,DC代表磁盤總?cè)萘?;?yōu)選地,所述資源負(fù)載的使用量模型為:{a1*CU,a2*MU,a3*NU,a4*DU},其中,a1、a2、a3、a4代表加權(quán)系數(shù),a1+a2+a3+a4=1;CU代表處理器過去一段時(shí)間平均已用量,MU代表內(nèi)存過去一段時(shí)間平均已用大小,NU代表過去一段時(shí)間平均已用帶寬,DU代表磁盤過去一段時(shí)間平均已用容量。由于處理器等負(fù)載在一段時(shí)間內(nèi)的使用量變化很大,因此,將數(shù)據(jù)模型中的負(fù)載值取過去一段時(shí)間使用量的平均值,內(nèi)存、帶寬、磁盤等負(fù)載也同樣取了使用量的平均值。當(dāng)然,在具體實(shí)施時(shí)并不限于以上兩種數(shù)據(jù)模型,還可以建立其他數(shù)據(jù)模型對(duì)物理資源節(jié)點(diǎn)的負(fù)載進(jìn)行評(píng)價(jià)。其中,所述加權(quán)系數(shù)可以根據(jù)業(yè)務(wù)需要由管理員設(shè)定,比如對(duì)于內(nèi)存能力較小的物理機(jī)(相對(duì)于CPU能力、網(wǎng)絡(luò)帶寬能力等),可以增加內(nèi)存的加權(quán)系數(shù);例如,可以同時(shí)調(diào)整資源負(fù)載的總?cè)萘磕P秃唾Y源負(fù)載的使用量模型中內(nèi)存的加權(quán)系數(shù)a1;也可以通過一定的算法去動(dòng)態(tài)調(diào)整:比如遺傳算法等,通過動(dòng)態(tài)調(diào)整加權(quán)系數(shù),進(jìn)而動(dòng)態(tài)調(diào)整關(guān)鍵負(fù)載分量對(duì)于負(fù)載評(píng)價(jià)的影響。S202:根據(jù)資源負(fù)載的總?cè)萘磕P偷奶卣飨蛄亢唾Y源負(fù)載的使用量模型的特征向量計(jì)算馬氏距離;其中,可以利用下面的公式根據(jù)資源負(fù)載的總?cè)萘磕P秃唾Y源負(fù)載的使用量模型中的特征向量計(jì)算馬氏距離:其中,dij為馬氏距離,用來度量物理資源節(jié)點(diǎn)的可用程度,T表示轉(zhuǎn)置,-1表示矩陣的轉(zhuǎn)置,xi和yj分別為兩個(gè)數(shù)據(jù)模型中第i個(gè)和第j個(gè)特征向量,S為樣本協(xié)方差矩陣。這里,xi代表物理資源節(jié)點(diǎn)總?cè)萘刻卣飨蛄?,yj代表物理節(jié)點(diǎn)已用容量特征向量(這里的已用容量,可以是過去某段時(shí)間負(fù)載的均值,這樣一定程度可以去除噪聲),dij的數(shù)值,表明物理資源可用容量大小的一個(gè)評(píng)價(jià)值。dij越大,說明物理資源可用容量較大,反之,說明物理資源可用容量較小。其中,已用容量和總?cè)萘磕P椭械募訖?quán)值是對(duì)應(yīng)的。例如,資源負(fù)載的總?cè)萘磕P椭刑幚砥骺側(cè)萘緾C的加權(quán)系數(shù)與資源負(fù)載的使用量模型中處理器過去一段時(shí)間平均已用量CU的加權(quán)系數(shù)均設(shè)為a1,對(duì)于物理資源的CPU負(fù)載要求較為敏感,則CPU的權(quán)值可以相應(yīng)較大,例如設(shè)為0.8。在利用上述公式計(jì)算馬氏距離以評(píng)價(jià)物理資源節(jié)點(diǎn)的負(fù)載時(shí),例如,過去1分鐘內(nèi),統(tǒng)計(jì)的物理資源節(jié)點(diǎn)M負(fù)載(CPU、內(nèi)存、帶寬和磁盤)為[0.90,0.75,0.30,0.50]T,加權(quán)系數(shù)分別為0.8,0.6,0.5,0.3,則對(duì)應(yīng)公式中,已用容量:xj為[0.72,0.45,0.15,0.15]T,總?cè)萘浚簒i為[0.8,0.6,0.5,0.3]T,則S為[xj,xj]組成的矩陣的協(xié)方差矩陣,帶入公式,求出dij,dij為一個(gè)數(shù)值,表示可用容量的大小。S203:按照計(jì)算結(jié)果給出當(dāng)前物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載評(píng)價(jià)。所述馬氏距離dij的值越大,則該當(dāng)前物理資源節(jié)點(diǎn)的負(fù)載越小,說明該物理資源節(jié)點(diǎn)的可用度越高,負(fù)載值越小說明越適合虛擬機(jī)運(yùn)行,即通過對(duì)負(fù)載的評(píng)價(jià),可以確定虛擬機(jī)運(yùn)行的宿主機(jī)(物理機(jī))。如圖3所示,本實(shí)施例還提供了一種云操作系統(tǒng)中計(jì)算物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載評(píng)價(jià)的裝置,包括:模型建立模塊,用于建立至少兩組計(jì)算資源的數(shù)據(jù)模型,所述數(shù)據(jù)模型中的每個(gè)特征向量包括資源負(fù)載及其權(quán)重,所述資源負(fù)載包括處理器、內(nèi)寸、帶寬和/或磁盤等;計(jì)算模塊,用于選擇至少兩組數(shù)據(jù)模型,根據(jù)所述數(shù)據(jù)模型中的特征向量計(jì)算馬氏距離;負(fù)載評(píng)價(jià)模塊,用于按照計(jì)算結(jié)果大小,給出當(dāng)前計(jì)算資源的總體負(fù)載評(píng)價(jià)。在一個(gè)應(yīng)用示例中,所述模型建立模塊,用于建立兩組計(jì)算當(dāng)前物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載的數(shù)據(jù)模型,所述數(shù)據(jù)模型包括:資源負(fù)載的總?cè)萘磕P秃唾Y源負(fù)載的使用量模型;所述計(jì)算模塊,用于根據(jù)資源負(fù)載的總?cè)萘磕P偷奶卣飨蛄亢唾Y源負(fù)載的使用量模型的特征向量計(jì)算馬氏距離。其中,所述資源負(fù)載的總?cè)萘磕P蜑椋簕a1*CC,a2*MC,a3*NC,a4*DC},其中,a1、a2、a3、a4代表加權(quán)系數(shù),a1+a2+a3+a4=1;CC代表處理器總?cè)萘?,MC代表內(nèi)存總大小,NC代表總帶寬,DC代表磁盤總?cè)萘?;所述資源負(fù)載的使用量模型為:{a1*CU,a2*MU,a3*NU,a4*DU},其中,a1、a2、a3、a4代表加權(quán)系數(shù),a1+a2+a3+a4=1;CU代表處理器過去一段時(shí)間平均已用量,MU代表內(nèi)存過去一段時(shí)間平均已用大小,NU代表過去一段時(shí)間平均已用帶寬,DU代表磁盤過去一段時(shí)間平均已用容量;所述計(jì)算模塊,用于按照以下公式根據(jù)所述數(shù)據(jù)模型中的特征向量計(jì)算馬氏距離,具體包括:其中,dij為馬氏距離,用來度量物理資源節(jié)點(diǎn)的可用程度,T表示轉(zhuǎn)置,-1表示矩陣的轉(zhuǎn)置,xi和yj分別為兩個(gè)數(shù)據(jù)模型中第i個(gè)和第j個(gè)特征向量,S為樣本協(xié)方差矩陣。其中,所述負(fù)載評(píng)價(jià)模塊,用于按照計(jì)算結(jié)果給出當(dāng)前物理資源節(jié)點(diǎn)的負(fù)載評(píng)價(jià),包括:所述馬氏距離的值越大,則該當(dāng)前物理資源節(jié)點(diǎn)的負(fù)載越小,該物理資源節(jié)點(diǎn)的可用度越高。所述加權(quán)系數(shù)根據(jù)業(yè)務(wù)需要設(shè)定,或者根據(jù)算法動(dòng)態(tài)調(diào)整。從上述實(shí)施例可以看出,相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),上述實(shí)施例中提供的云操作系統(tǒng)中計(jì)算物理資源節(jié)點(diǎn)負(fù)載評(píng)價(jià)的方法及裝置,通過建立數(shù)據(jù)模型綜合考慮了物理資源節(jié)點(diǎn)上各種負(fù)載的影響,通過改變加權(quán)因子動(dòng)態(tài)調(diào)整關(guān)鍵負(fù)載分量對(duì)于負(fù)載評(píng)價(jià)的影響,并且通過對(duì)負(fù)載的評(píng)價(jià),可以定位負(fù)載最優(yōu)的虛擬資源宿主機(jī),進(jìn)而保證云操作系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過程序來指令相關(guān)硬件完成,所述程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中,如只讀存儲(chǔ)器、磁盤或光盤等??蛇x地,上述實(shí)施例的全部或部分步驟也可以使用一個(gè)或多個(gè)集成電路來實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)地,上述實(shí)施例中的各模塊/單元可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn),也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結(jié)合。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容,還可有其他多種實(shí)施例,在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
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