服務(wù)器系統(tǒng)的資源分配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)于一種服務(wù)器系統(tǒng)的資源分配方法，尤指一種可根據(jù)應(yīng)用流程分配系統(tǒng)資源的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著因特網(wǎng)發(fā)展及云端運(yùn)算的崛起，網(wǎng)絡(luò)資源的使用及管理也日漸復(fù)雜，數(shù)據(jù)中心(Datacenter)為了使網(wǎng)絡(luò)資源的分配更有效率，即開(kāi)始運(yùn)用虛擬機(jī)的概念。在數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器系統(tǒng)中可包含多個(gè)虛擬機(jī)，并只在有需要時(shí)才根據(jù)需要在服務(wù)器系統(tǒng)中將虛擬機(jī)實(shí)體化；如此一來(lái)，同一臺(tái)服務(wù)器的硬件資源，亦可用來(lái)執(zhí)行不同的操作系統(tǒng)，而有助于增加硬件資源使用上的彈性。
[0003]過(guò)去在服務(wù)器系統(tǒng)中常見(jiàn)的資源分配方法是通過(guò)偵測(cè)服務(wù)器的負(fù)載多寡來(lái)決定是否可提供更多資源，根據(jù)這種資源分配方法，服務(wù)器系統(tǒng)并無(wú)法得知所處理的應(yīng)用流程為何，因此為了使每個(gè)不同的應(yīng)用流程皆能滿足通訊商與客戶之間的服務(wù)水平協(xié)議(Service Level Agreement, SLA)，如于反應(yīng)時(shí)間(response time)完成服務(wù)，服務(wù)器系統(tǒng)可能必須開(kāi)放額外的硬件資源供用戶使用，以確保服務(wù)器系統(tǒng)能滿足服務(wù)水平協(xié)議，而導(dǎo)致硬件資源的浪費(fèi)；且當(dāng)應(yīng)用流程所需的資源減少時(shí)，若無(wú)法迅速釋放硬件資源給其他的應(yīng)用流程或用戶，亦可能導(dǎo)致服務(wù)器系統(tǒng)的硬件資源短缺。由于現(xiàn)今的云端數(shù)據(jù)中心所處理的應(yīng)用程序的資源需求量變動(dòng)非常大，因此如何有效的配置與管理資源即成為一個(gè)重要的議題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種服務(wù)器系統(tǒng)的資源分配方法包含:利用類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)演算法預(yù)測(cè)應(yīng)用流程的資源使用量，及當(dāng)應(yīng)用流程的資源使用量大于應(yīng)用流程的可用虛擬機(jī)資源門檻值時(shí)，于服務(wù)器系統(tǒng)開(kāi)啟虛擬機(jī)以供應(yīng)用流程使用，并將可用虛擬機(jī)資源門檻值調(diào)整為可用虛擬機(jī)資源門檻值及虛擬機(jī)的資源量的和。
[0005]本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種服務(wù)器系統(tǒng)的資源分配方法包含:利用類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)演算法預(yù)測(cè)應(yīng)用流程的資源使用量，及當(dāng)應(yīng)用流程的資源使用量小于應(yīng)用流程的可用虛擬機(jī)資源門檻值與虛擬機(jī)的資源量的差時(shí)，于服務(wù)器系統(tǒng)關(guān)閉虛擬機(jī)，并將可用虛擬機(jī)資源門檻值調(diào)整為可用虛擬機(jī)資源門檻值減去虛擬機(jī)的資源量。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的服務(wù)器系統(tǒng)的示意圖。
[0007]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的圖1的服務(wù)器系統(tǒng)的資源分配方法流程圖。
[0008]圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的圖1的服務(wù)器系統(tǒng)的資源分配方法流程圖。
[0009]圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例的圖1的服務(wù)器系統(tǒng)的資源分配方法流程圖。
[0010]圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例的圖1的服務(wù)器系統(tǒng)的資源分配方法流程圖。
[0011]組件標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0012]100服務(wù)器系統(tǒng)
[0013]110主機(jī)
[0014]112虛擬機(jī)
[0015]120開(kāi)放分組轉(zhuǎn)送控制器
[0016]130結(jié)合輸入及交叉點(diǎn)隊(duì)列交換機(jī)
[0017]200、300、400、500資源分配方法
[0018]S210-S250步驟
[0019]S310-S350步驟
[0020]S410-S480步驟
[0021]S510-S600步驟
【具體實(shí)施方式】
[0022]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的服務(wù)器系統(tǒng)100的示意圖。服務(wù)器系統(tǒng)100包含至少一個(gè)主機(jī)110，而每一個(gè)主機(jī)110可提供至少一個(gè)虛擬機(jī)112。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，服務(wù)器系統(tǒng)100可包含開(kāi)放分組轉(zhuǎn)送(OpenFlow)控制器120及結(jié)合輸入及交叉點(diǎn)隊(duì)列(CombinedInput and Crossbar Queue, CICQ)交換機(jī)130。開(kāi)放分組轉(zhuǎn)送控制器120可用于根據(jù)軟件自定義網(wǎng)絡(luò)(software-Defined Networks, SDN)為基礎(chǔ)實(shí)作服務(wù)器系統(tǒng)100的網(wǎng)絡(luò)層以轉(zhuǎn)送多個(gè)分組。而結(jié)合輸入及交叉點(diǎn)隊(duì)列交換機(jī)130則可用于對(duì)多個(gè)分組排程。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，可在開(kāi)放分組轉(zhuǎn)送控制器120所轉(zhuǎn)送的每一個(gè)分組上加上應(yīng)用流程標(biāo)頭，如此一來(lái)開(kāi)放分組轉(zhuǎn)送控制器120即可根據(jù)每個(gè)分組上的應(yīng)用流程標(biāo)頭來(lái)辨識(shí)出每個(gè)分組所對(duì)應(yīng)的應(yīng)用流程。
[0023]圖2為服務(wù)器系統(tǒng)100的資源分配方法200的流程圖。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，服務(wù)器系統(tǒng)100可被用來(lái)執(zhí)行不同的應(yīng)用流程，例如搜索引擎、3D游戲、社群網(wǎng)站、影像傳輸、電子郵件…等，而服務(wù)器系統(tǒng)100即可根據(jù)每個(gè)應(yīng)用流程所需資源的特性來(lái)分配系統(tǒng)的資源。資源分配方法200包含步驟S210-S250:
[0024]S210:利用類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)演算法預(yù)測(cè)應(yīng)用流程的資源使用量；
[0025]S220:當(dāng)應(yīng)用流程的資源使用量大于應(yīng)用流程的可用虛擬機(jī)資源門檻值(VMallocat1n threshold)時(shí)，進(jìn)入步驟S230，否則進(jìn)入步驟S250 ;
[0026]S230:于服務(wù)器系統(tǒng)100中開(kāi)啟虛擬機(jī)以供應(yīng)用流程使用；
[0027]S240:將可用虛擬機(jī)資源門檻值調(diào)整為可用虛擬機(jī)資源門檻值及虛擬機(jī)的資源量的和；
[0028]S250:結(jié)束。
[0029]在步驟S210中，服務(wù)器系統(tǒng)100可利用類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)演算法預(yù)測(cè)每個(gè)應(yīng)用流程的資源使用量，并可根據(jù)每個(gè)應(yīng)用流程的中央處理器(central processing unit, CPU)、內(nèi)存、繪圖處理器(graphic processing unit, GPU)、硬盤輸入輸出(1/0)及網(wǎng)絡(luò)帶寬的資源使用量作為類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)演算法的輸入?yún)?shù)。此外，由于用戶于不同時(shí)間使用各種應(yīng)用流程的機(jī)率可能不同，因此在本發(fā)明的一實(shí)施例中，亦將時(shí)間戳(time stamp)作為類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)演算法的輸入?yún)?shù)。
[0030]在步驟S220中，服務(wù)器系統(tǒng)100可判斷每個(gè)應(yīng)用流程的資源使用量是否大于其應(yīng)用流程的可用虛擬機(jī)資源門檻值，當(dāng)應(yīng)用流程的資源使用量大于其可用虛擬機(jī)資源門檻值時(shí)，表示現(xiàn)有的硬件資源不足以執(zhí)行其應(yīng)用流程，因此可進(jìn)入步驟S230并開(kāi)啟一個(gè)新的虛擬機(jī)以供其應(yīng)用流程使用，亦即將一個(gè)虛擬機(jī)于服務(wù)器系統(tǒng)100中實(shí)體化，且被實(shí)體化的虛擬機(jī)將只用于執(zhí)行對(duì)應(yīng)的應(yīng)用流程。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，每一個(gè)虛擬機(jī)用于運(yùn)算的資源量可皆相同，因此在開(kāi)啟新的虛擬機(jī)之后，于步驟S240中，可將可用虛擬機(jī)資源門檻值調(diào)整為可用虛擬機(jī)資源門檻值及虛擬機(jī)的資源量的和，如此一來(lái)，即可通過(guò)每個(gè)應(yīng)用流程的可用虛擬機(jī)資源門檻值表示出每個(gè)應(yīng)用流程目前可用的虛擬機(jī)資源已提升了一個(gè)虛擬機(jī)的資源量。
[0031]圖3為當(dāng)服務(wù)器系統(tǒng)100的資源分配方法300的流程圖。資源分配方法300包含步驟 S310-S350:
[0032]S310:利用類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)演算法預(yù)測(cè)應(yīng)用流程的資源使用量；
[0033]S320:當(dāng)應(yīng)用流程的資源使用量小于應(yīng)用流程的可用虛擬機(jī)資源門檻值與虛擬機(jī)的資源量的差時(shí)，進(jìn)入步驟S330，否則進(jìn)入步驟S350 ；
[0034]S330:于服務(wù)器系統(tǒng)100關(guān)閉虛擬機(jī)；
[0035]S340:將可用虛擬機(jī)資源門檻值調(diào)整為可用虛擬機(jī)資源門檻值減去虛擬機(jī)的資源量;
[0036]S350:結(jié)束。
[0037]在步驟S310預(yù)測(cè)應(yīng)用流程的資源使用量之后，在步驟S320中，可判斷應(yīng)用流程的資源使用量是否小于應(yīng)用流程的可用虛擬機(jī)資源門檻值與虛擬機(jī)的資源量的差，當(dāng)應(yīng)用流程的資源使用量小于應(yīng)用流程的可用虛擬機(jī)資源門檻值與虛擬機(jī)的資源量的差時(shí)，表示其應(yīng)用流程可用的虛擬機(jī)資源已足以供其應(yīng)用流程使用，且即便再關(guān)閉一臺(tái)虛擬機(jī)也足夠，因此于步驟S330中，可于服務(wù)器系統(tǒng)100中關(guān)閉一臺(tái)供其應(yīng)用流程所使用的虛擬機(jī)，如此即可將不必要的資源釋放給其他的應(yīng)用流程使用，并節(jié)省服務(wù)器系統(tǒng)100的能源消耗。而在步驟S340當(dāng)中則可將可用虛擬機(jī)資源門檻值調(diào)整為可用虛擬機(jī)資源門檻值減去虛擬機(jī)的資源量，以使可用虛擬機(jī)資源門檻值能持續(xù)表示其應(yīng)用流程目前可用的資源量。
[0038]此外，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，服務(wù)器系統(tǒng)100亦可同時(shí)利用方法200及300中的判斷條件及步驟來(lái)分配硬件資源。圖4為服務(wù)器系統(tǒng)100的資源分配方法400的流程圖。資源分配方法400包含步驟S410-S480:
[0039]S410:利用類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)演算法預(yù)測(cè)應(yīng)用流程的資源使用量；
[0040]S420:當(dāng)應(yīng)用流程的資源使用量大于應(yīng)用流程的可用虛擬機(jī)資源門檻值時(shí)，進(jìn)入步驟S430，否則進(jìn)入步驟S450 ；
[0041]S430:于服務(wù)器系統(tǒng)100開(kāi)啟虛擬機(jī)以供應(yīng)用流程使用；
[0042]S440:將可用虛擬機(jī)資源門檻值調(diào)整為可用虛擬機(jī)資源門檻值及虛擬機(jī)的資源量的和；跳至步驟S480 ；
[0043]S450:當(dāng)應(yīng)用流程的資源使用量小于應(yīng)用流程的可用虛擬機(jī)資源門檻值與虛擬機(jī)的資源量的差時(shí)，進(jìn)入步驟S460，否則進(jìn)入步驟S480 ;
[0044]S460:于服務(wù)器系統(tǒng)100關(guān)閉虛擬機(jī)；
[0045]S470:將可用虛擬機(jī)資源門檻值調(diào)整為可用虛擬機(jī)資源門檻值減去虛擬機(jī)的資源量;
[0046]S480:結(jié)束。
[0047]方法400包含方法200及300中的判斷條件，其操作原理亦相似，在此不另贅述。然而，雖然在圖4中，步驟S450在步驟S420之后，然而本發(fā)明并不以此為限；例如，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，亦可優(yōu)先判斷步驟S450中的條件，亦即當(dāng)應(yīng)用流程的資源使用量小于應(yīng)用流程的可用虛擬機(jī)資源門檻值與虛擬機(jī)的資源量的差時(shí)，進(jìn)行步驟S460及S470的動(dòng)作，否則再進(jìn)入步