一種虛擬服務器Virtual CPU資源監(jiān)測及動態(tài)分配方法
【專利摘要】一種虛擬服務器Visual?CPU資源監(jiān)測及動態(tài)分配方法，涉及服務器虛擬化【技術(shù)領(lǐng)域】。為了保證宿主機的CPU資源在不同時間段在不同虛擬機服務器之間平衡分配，能夠及時的檢測虛擬服務器資源的占用并進行智能調(diào)整，實現(xiàn)動態(tài)資源分配。檢測當前時間周期內(nèi)各虛擬機服務器的運行狀況得到監(jiān)測信息，計算出各虛擬機服務器每一周期Virtual?CPU消耗額度值之和與其資源分配之和的比值；根據(jù)資源利用率等分析所得信息反饋給主機操作系統(tǒng)，請求操作系統(tǒng)重新調(diào)整本時間周期中所有運行的虛擬機服務器之間的Virtual?CPU資源分配。提高虛擬機CPU的資源利用率及虛擬機的執(zhí)行效率和運行速度，提高虛擬服務器的性能，減少服務器購買成本。
【專利說明】—種虛擬服務器Vi rtual CPU資源監(jiān)測及動態(tài)分配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公布了一種虛擬服務器的Virtual CPU資源監(jiān)測以及動態(tài)分配方法，涉及服務器虛擬化【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]服務器承載著處理來自客戶端的操作申請并應用申請的任務，由于客戶端的數(shù)目大于服務器的數(shù)目，所以一般情況下，約束整個系統(tǒng)能力的主要因素是服務器的性能。所以這也就是服務器成為大家主要關(guān)心的一個重要方面。借助虛擬化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)在同一臺機器上運行多套服務器系統(tǒng)的任務，這樣就能夠大大減少購買服務器所需要的費用，這樣也大大的增加了管理及維護服務器的方便性。虛擬化技術(shù)利用硬件虛擬出多個系統(tǒng)運行的環(huán)境，這樣必然有很多的資源浪費和損耗，怎樣盡可能的降低資源浪費與資源損耗，特別是(PU資源就顯得非常重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種虛擬服務器Virtual CPU資源監(jiān)測及動態(tài)分配方法，以保證宿主機的CPU資源在不同時間段在不同虛擬機服務器之間平衡分配，能夠及時的檢測虛擬服務器Visual CPU資源的占用并進行智能調(diào)整，實現(xiàn)動態(tài)資源分配。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:一種虛擬服務器Virtual CPU資源監(jiān)測及動態(tài)分配方法，包括以下步驟:
[0005]信息識別步驟:
[0006]用于智能識別當前在本主機運行的虛擬機服務器，包括數(shù)量、客戶機操作系統(tǒng)等信息；
[0007]信息監(jiān)測步驟:Virtual CPU資源檢測及動態(tài)調(diào)配程序運行在宿主機上，能夠通過虛擬機服務器和宿主機之間的屏障，按照一定的時間周期監(jiān)測需要監(jiān)測的各虛擬機服務器的Virtual CPU的資源信息，這些信息包括:已經(jīng)在運行的各虛擬機的Virtual CPU資源分配額度值、Virtual CPU資源已使用額度；
[0008]由于宿主機和虛擬服務器無法通訊，所以宿主機沒法直接監(jiān)測虛擬服務器的各種信息，利用本方法中的信息監(jiān)測步驟能實現(xiàn)對虛擬服務器各種信息的監(jiān)測，利用NAT方法，用于虛擬機需要訪問internet時使用，這時候虛擬服務器充當了路由器的角色，使虛擬機可以共享主機的網(wǎng)絡訪問internet。達到虛擬服務器和宿主機聯(lián)通的目的；
[0009]監(jiān)測信息統(tǒng)計步驟:根據(jù)監(jiān)測到信息進行統(tǒng)計，程序在一定時間周期中的監(jiān)測工作得到的監(jiān)測信息會被自動寫入位于宿主機特定目錄的日志文件，日志文件中包含所有詳細的監(jiān)測信息，包括:各虛擬服務器的OS類型，對應的Virtual CPU分配數(shù)量，對應的VirtualCPU的處理核心分配數(shù)，這一段監(jiān)測周期中Virtual CPU的處理器數(shù)量、核心數(shù)量、平均頻率等資源占用情況；
[0010]監(jiān)測信息分析步驟:Virtual CPU資源監(jiān)測及動態(tài)調(diào)配程序能夠根據(jù)監(jiān)測到信息進行分析。程序能夠按照在預定時間周期中監(jiān)測到的Virtual CPU信息進行分析，精確計算出各Virtual CPU消耗額度值之和與其資源分配之和的比值，即:虛擬機的Virtual CPU資源利用率；
[0011]虛擬服務器資源分配步驟:根據(jù)對Virtual CPU資源占用比率分析結(jié)果，反饋一定信息給宿主機操作系統(tǒng)，請求操作系統(tǒng)重新調(diào)整對各虛擬機之間的Virtual CPU資源的分配，優(yōu)化CPU的利用率，發(fā)揮CPU處理事務的最大能力；這樣能夠有效的提高虛擬機的性能，最大可能的降低宿主機的CPU資源在虛擬機中的資源浪費和性能損失。
[0012]所述信息識別步驟包括以下步驟:
[0013]首先選擇正在宿主機上運行的虛擬機服務器(3)所使用的虛擬機軟件類型，其中支持的類型包括:VMware Workstation, VMware Server, Virtual Box, VirtualPC, Parallels等虛擬機支持軟件；
[0014]通過查找并分析host主機(I)操作系統(tǒng)的程序進程，通過抓取特征關(guān)鍵字等方式分析出所指定虛擬機軟件(2)相關(guān)的進程信息
[0015]通過這些信息獲得所需的正在運行的虛擬機服務器(3)的數(shù)量信息以及其各虛擬機對應的硬盤上的配置文件的位置
[0016]在獲得上述信息之后，會與遠程自身資源庫交互，能夠根據(jù)自身資源庫信息，得到各自虛擬機服務器(3)的操作系統(tǒng)要求的最低硬件配置
[0017]所述資源庫中的數(shù)據(jù)包括各種操作系統(tǒng)要求的最低硬件配置要求、Virtual CPU資源占用合理比例，這些數(shù)據(jù)均來自相關(guān)虛擬機支持軟件(2)提供商的建議數(shù)據(jù)，而且資源庫將能及時更新數(shù)據(jù)，以保證數(shù)據(jù)的準確性和有效性。
[0018]所述信息監(jiān)測步驟包括以下步驟:
[0019]自動查找到正在運行的虛擬機服務器(3)的配置文件，讀取其中關(guān)于本虛擬機的Virtual CPU資源的配置信息，包括host主機(I)操作系統(tǒng)分配給此虛擬機服務器(3)的處理器數(shù)量vcpuNum ；
[0020]用檢測到的分配給每臺虛擬機服務器(3)的CPU資源狀況(即Virtual CPU資源分配額度值)與先前分析出的該虛擬機(3)操作系統(tǒng)要求的最小CPU資源配置相比對，得出一定的分析結(jié)果，此結(jié)果作為稍后一段時間周期內(nèi)的性能分析總結(jié)的一部分；
[0021]據(jù)宿主機(I)系統(tǒng)CPU資源總量，以及各虛擬機(3)進程的CPU占用情況，檢測出各虛擬機(3)的Virtual CPU的資源占用信息(即Virtual CPU的資源占用額度值)，其中包括每個VCPU最高使用主頻、最低使用主頻，各虛擬機服務器(3)有效利用時間effectiveTime、就緒時間 readyTime、等待時間 waitTime、總占用時間 totalUseTime ；
[0022]所有步驟將自動在預定時間周期中自動執(zhí)行，不需要人為干預。并且本功能中所有步驟按照周期漸次執(zhí)行，能夠盡可能保證Virtual CPU的高利用率和合理的分配，使虛擬機能夠達到最聞性能。
[0023]所述監(jiān)測信息統(tǒng)計步驟包括以下步驟:
[0024]Virtual CPU資源檢測及動態(tài)調(diào)配程序(4)能夠根據(jù)監(jiān)測到信息進行統(tǒng)計。本程序在一定時間周期中的檢測工作得到的監(jiān)測信息將會被自動寫入到位于宿主機(I)特定目錄的日志文件；
[0025]日志文件按照一定的格式記錄:各虛擬機(3)的操作系統(tǒng)類型，對應的已分配的Virtual CPU分配數(shù)量，每個CPU包含的處理核心數(shù)，這一段檢測周期中檢測到的VirtualCPU的處理器運用數(shù)量、處理器核心運用數(shù)量、平均CPU頻率等信息。
[0026]所述監(jiān)測信息分析步驟包括以下步驟:
[0027]Virtual CPU資源檢測及動態(tài)調(diào)配程序(4)能夠根據(jù)在預定時間周期中檢測到的信息，進行分析。
[0028]計算出一個時間周期中的VCPU平均使用主頻:
[0029]averageFrequency=每個時間點每個VCPU使用主頻*持續(xù)時間/ (時間周期總時間氺vcpuNum)
[0030]計算出各虛擬機(3)本身的Virtual CPU消耗額度值的總和:
[0031]totalUseResource=每個 VCPU 的之 totalUseTime 和，其中 totalUseTime=effectiveTime+readyTime+waitTime
[0032]totalEffectiveTime為一臺虛擬機服務器所有VCPU的所有有效占用CPU時間總和
[0033]計算出一個時間周期中Virtual CPU資源利用率:
[0034]avaiIabi Iity=totalEffeetiveTime/totalUseResource*100%
[0035]用這一時間周期中的Virtual CPU資源利用率同本軟件資源庫中的合理VirtualCPU資源利用率比對，得出此時段資源利用率是否合理、資源不足或資源過剩的結(jié)論。
[0036]所述虛擬服務器資源分配步驟包括以下步驟:
[0037]Virtual CPU資源檢測及動態(tài)調(diào)配程序(4)能夠根據(jù)對Virtual CPU資源占用比率分析結(jié)果，反饋一定信息給宿主機(I)操作系統(tǒng)。
[0038]在Virtual CPU資源不足的時候，會生成申請更多CPU資源的反饋信息給宿主機
(I)操作系統(tǒng)
[0039]在Virtual CPU資源過剩的時候，會生成請求回收過多CPU資源的反饋信息給宿主機(I)操作系統(tǒng)
[0040]反饋的信息符合與宿主機(I)操作系統(tǒng)信息交互的規(guī)則和格式，反饋信息將請求操作系統(tǒng)重新調(diào)整對各虛擬機之間的Virtual CPU資源的分配，優(yōu)化CPU的利用率
[0041]程序(4)能夠通過這種方式實現(xiàn)CPU資源在一定的時間周期中，在各個虛擬機服務器(3)之間平衡分配。能夠發(fā)揮CPU處理事務的最大能力，有效的提高虛擬機的性能，最大可能的降低宿主機(I)的CPU資源在虛擬機中的資源浪費和性能損失。
[0042]其中:生成的反饋信息能夠使宿主機(I)操作系統(tǒng)進行請求的操作，是與操作系統(tǒng)進行通信的方式；生成資源不足的反饋信息或者資源過剩的反饋信息取決于同本軟件中資源庫的比對的結(jié)果，軟件(4)中的資源庫中數(shù)據(jù)來自相關(guān)資源分析的科學研究數(shù)據(jù)，并能及時更新，能夠最大程度保證數(shù)據(jù)的科學性。
[0043]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0044]本方法實現(xiàn)的Virtual CPU資源檢測及動態(tài)調(diào)配程序運行于服務器端或者是任何運行了需要監(jiān)測的虛擬機服務器的主機。本方法能檢測當前時間周期內(nèi)各虛擬機服務器的運行狀況，得到監(jiān)測信息:各虛擬機服務器的Virtual CPU資源分配的額度值、Virtual CPU資源消耗額度值；本方法能夠根據(jù)監(jiān)測信息，精確計算出各虛擬機服務器每一周期VirtualCPU消耗額度值之和與其資源分配之和的比值，即:虛擬機的Virtual CPU資源利用率；本方法能夠根據(jù)Virtual CPU的資源利用率等分析所得信息反饋給主機操作系統(tǒng)，請求操作系統(tǒng)重新調(diào)整本時間周期中所有運行的虛擬機服務器之間的Virtual CPU資源分配情況，CPU資源包括:CPU使用周期、頻率等。本發(fā)明方法能夠有效提高虛擬機CPU的資源利用率及虛擬機的執(zhí)行效率和運行速度。本發(fā)明能夠有效提高虛擬服務器的性能，減少服務器購買成本，本發(fā)明成本低廉，易于推廣，應用前景良好。本發(fā)明能夠保證宿主機的CPU資源在不同時間段在不同虛擬機服務器之間平衡分配，能夠及時的檢測虛擬服務器Visual CPU資源的占用，并能夠智能的調(diào)整，實現(xiàn)動態(tài)資源分配。極大地降低了資源浪費與資源損耗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]圖1是本發(fā)明方法的運行環(huán)境的基本架構(gòu)示意圖；
[0046]圖2顯示了虛擬機服務器(3)與host主機(I)及虛擬機軟件(2)的關(guān)系示意圖；
[0047]圖3是基于本方法實現(xiàn)的程序與各個部分之間的通信關(guān)系示意圖；
[0048]圖4是本發(fā)明方法的具體工作原理及步驟的時序圖(顯示了 VCPU檢測及資源動態(tài)調(diào)配程序I作用機制的時序圖)；
[0049]其中本說明書中提到的程序和設(shè)備的名稱及代號如下:
[0050]1-運行虛擬機服務器的主機、2-進行虛擬化的虛擬機軟件；3_虛擬機服務器；4-Virtual CPU檢測及資源動態(tài)調(diào)配程序(即利用本發(fā)明方法實現(xiàn)的程序)；5_本程序的遠程資源庫(5)。
【具體實施方式】
[0051]結(jié)合圖1?圖4，對本發(fā)明所述的一種虛擬服務器Visual CPU資源監(jiān)測及動態(tài)分配方法進行詳細說明:
[0052]如圖1所示，基于本發(fā)明方法實現(xiàn)的VCPU檢測及動態(tài)調(diào)配程序運行在服務器主機或者任何主機上，主機(I)上面運行著虛擬機軟件(2 )，虛擬機軟件(2 )是利用主機(I)上的硬件虛擬出能夠運行虛擬機服務器的應用軟件，提供本發(fā)明方法運行的環(huán)境支持，并不包含在本發(fā)明之中，虛擬機服務器(3)能夠借助虛擬機軟件(2)，利用主機的硬件資源運行在主機(I)上，虛擬機服務器可以提供和真正服務器相同的服務；
[0053]如圖2所示，虛擬機服務器(3)能夠向執(zhí)行虛擬化軟件(2)申請資源和運行需求，虛擬機軟件(2)能夠提供虛擬機服務器的運行環(huán)境，虛擬機軟件(2)能夠替虛擬機服務器向host主機(I)操作系統(tǒng)申請硬件資源，包括CPU時間，host主機(I)能夠向虛擬機軟件
(2)提供硬件資源以及硬件虛擬化支持。
[0054]如圖3所示，VCPU檢測及資源動態(tài)調(diào)配程序(I)能夠從執(zhí)行虛擬化的軟件(2)獲得各虛擬機服務器的類型與硬件資源配置信息，向本身的資源庫查詢已有虛擬機的最低硬件需求，檢測各虛擬機服務器(3)的VCPU資源占用情況，并向host主機操作系統(tǒng)反饋資源信息，請求重新配置。
[0055]如圖4所示，Virtual CPU資源檢測及動態(tài)調(diào)配程序(4)開啟之后，要求首先選擇正在宿主機上運行的虛擬機服務器(3)所使用的虛擬機軟件類型，其中支持的類型包括:VMware Workstation, VMware Server, Virtual Box, Virtual PC, Parallels等主流虛擬機軟件，虛擬機軟件是利用host主機硬件虛擬出服務器運行需要的環(huán)境的軟件，能夠為虛擬機提供環(huán)境支持。
[0056]利用所述的虛擬服務器Virtual CPU資源監(jiān)測及動態(tài)分配方法實現(xiàn)的程序(4)的工作過程為:
[0057]本程序(4)通過抓取關(guān)鍵字的方法分析host主機(I)的操作系統(tǒng)的程序進程，分析出所指定虛擬機軟件(2)相關(guān)的進程信息；
[0058]本程序(4)通過這些信息能夠獲得所需的正在運行的虛擬機服務器(3)的數(shù)量，通過進程能夠定位到相應虛擬機服務器的配置文件位置，從而獲得各自的操作系統(tǒng)類型，版本，系統(tǒng)架構(gòu)以及host主機分配給虛擬機的硬件資源配置，如:host主機(I)的操作系統(tǒng)分配給此虛擬機服務器(3)的處理器數(shù)量、每個處理器的核心數(shù)等；
[0059]本程序(4)在獲得上述信息之后，通過網(wǎng)絡向自身資源庫服務器(5)發(fā)送各虛擬機服務器(3)的配置信息，資源庫服務器(5)會根據(jù)收到的信息查詢到相關(guān)的虛擬機資料，包括虛擬機的運行最小資源要求、資源大致利用效率等等。其中自身資源庫服務器(5)中包括很多主流虛擬機類型(包括虛擬機軟件、操作系統(tǒng)類型等)的最低運行要求，這些要求均來自各虛擬機軟件提供商的官方支持文檔，其中的數(shù)值會不斷的更新，能夠保持數(shù)據(jù)的科學性；
[0060]資源庫服務器(5)查詢到相關(guān)信息之后會主動返回給程序(4)，以方便程序(4)與之后的檢測信息進行比對。
[0061]本程序(4)用檢測到的分配給每臺虛擬機服務器(3)的CPU資源狀況(即VirtualCPU資源分配額度值)與先前分析出的該虛擬機服務器(3)要求的最小CPU資源配置相比對，得出一定的分析結(jié)果，此結(jié)果作為稍后一段時間周期內(nèi)的性能分析總結(jié)的一部分。
[0062]本程序(4)根據(jù)host主機(I)系統(tǒng)CPU資源總量，以及各虛擬機(3)進程的CPU占用情況，檢測出各虛擬機服務器(3)的Virtual CPU的資源占用信息，其中包括每個VCPU最高使用主頻、最低使用主頻，各虛擬機服務器(3)有效利用時間effectiveTime、就緒時間 readyTime、等待時間 waitTime、總占用時間 totalUseTime。
[0063]結(jié)合host主機(I)操作系統(tǒng)分配給個虛擬機服務器的Virtual CPU資源情況，計算出各虛擬機服務器(3)的Virtual CPU資源利用量(即Virtual CPU的資源占用額度值)以及資源浪費情況:
[0064]計算出一個時間周期中的VCPU平均使用主頻:
[0065]averageFrequency=每個時間點每個VCPU使用主頻*持續(xù)時間/ (時間周期總時間氺vcpuNum)
[0066]計算出各虛擬機(3)本身的Virtual CPU消耗額度值的總和:
[0067]totalUseResource=每個 VCPU 的之 totalUseTime 和，其中 totalUseTime=effectiveTime+readyTime+waitTime
[0068]totalEffectiveTime為一臺虛擬機服務器所有VCPU的所有有效占用CPU時間總和
[0069]Virtual CPU資源檢測及動態(tài)調(diào)配程序(4)根據(jù)監(jiān)測到信息進行統(tǒng)計。本程序(4)在一定時間周期中的檢測工作得到的監(jiān)測信息將會被自動寫入到位于host主機(I)特定目錄的日志文件
[0070]Virtual CPU資源檢測及動態(tài)調(diào)配程序(4)根據(jù)在預定時間周期中檢測到的信息，進行分析。
[0071]分別精確計算出各虛擬機(3)本身的Virtual CPU消耗額度值的總和、分配給各虛擬機的資源的總和、虛擬機的Virtual CPU資源利用率
[0072]計算出一個時間周期中Virtual CPU資源利用率:
[0073]avaiIabi Iity=totalEffeetiveTime/totalUseResource*100%
[0074]用這一時間周期中的Virtual CPU資源利用率同本軟件資源庫中的合理Virtual(PU資源利用率比對，得出此時段資源利用率是否合理、資源不足或資源過剩的結(jié)論。
[0075]同時本程序(4)能夠根據(jù)不同時期的VCPU資源利用率比對出最高資源利用率，并根據(jù)此時的VCPU資源配置優(yōu)化資源(5)庫中的內(nèi)容
[0076]Virtual CPU資源檢測及動態(tài)調(diào)配程序(4)能夠根據(jù)對Virtual CPU資源占用比率分析結(jié)果，反饋一定信息給宿主機(I)操作系統(tǒng)。
[0077]在Virtual CPU資源不足的時候，會生成申請更多CPU資源的反饋信息給宿主機
(I)操作系統(tǒng)
[0078]在Virtual CPU資源過剩的時候，會生成請求回收過多CPU資源的反饋信息給宿主機(I)操作系統(tǒng)
[0079]反饋信息將請求操作系統(tǒng)重新調(diào)整對各虛擬機之間的Virtual CPU資源的分配，優(yōu)化CPU的利用率
[0080]以上所有步驟將自動在預定時間周期中自動執(zhí)行，不需要人為干預。并且本功能中所有步驟按照周期漸次執(zhí)行。
[0081]程序(4)能夠通過這種方式實現(xiàn)CPU資源在一定的時間周期中，在各個虛擬機服務器(3)之間平衡分配。
[0082]針對本發(fā)明方法再進行如下闡述:
[0083]按照本發(fā)明方法實現(xiàn)的Virtual CPU資源檢測及動態(tài)調(diào)配程序能夠運行于服務器端或者是任何運行了需要監(jiān)測的虛擬機服務器的主機上，本程序開啟之后，要求首先選擇正在宿主機上運行的虛擬機服務器所使用的虛擬機軟件類型，其中支持的類型包括:VMware Workstation, VMware Server, Virtual Box, Virtual PC, Parallels等虛擬機軟件。本程序能夠通過查找并分析宿主機操作系統(tǒng)的程序進程，分析出所指定虛擬機軟件相關(guān)的進程信息；本程序能夠通過這些信息獲得所需的正在運行的虛擬機的數(shù)量以及其各自的操作系統(tǒng)類型，版本，系統(tǒng)架構(gòu)等信息。
[0084]程序在獲得上述信息之后，能夠根據(jù)自身資源庫信息，得到各自虛擬機中操作系統(tǒng)要求的最低硬件配置；程序的資源庫中的數(shù)據(jù)包括各種操作系統(tǒng)要求的最低系統(tǒng)要求、Virtual CPU資源占用合理比例，這些數(shù)據(jù)均來自網(wǎng)絡上相關(guān)研究的分析成果，并且資源庫會及時的更新數(shù)據(jù)，以保證數(shù)據(jù)的準確性和有效性。
[0085]Virtual CPU資源檢測及動態(tài)調(diào)配程序能夠自動查找到正在運行的虛擬機的配置文件，讀取其中關(guān)于本虛擬機的Virtual CPU資源的配置信息，包括宿主機操作系統(tǒng)分配給此虛擬機的處理器數(shù)量、每個處理器的核心數(shù)；本程序能夠根據(jù)宿主機系統(tǒng)CPU資源總量，以及各虛擬機進程的CPU占用情況，檢測出各虛擬機的Virtual CPU的資源占用信息(即Virtual CPU的資源占用額度值)；所有步驟將自動在預定時間周期中自動執(zhí)行，不需要人為干預。并且所有步驟按照周期漸次執(zhí)行，能夠盡可能保證Virtual CPU的高利用率和合理的分配，使虛擬機能夠達到最高性能。Virtual CPU資源檢測及動態(tài)調(diào)配程序能夠根據(jù)監(jiān)測到信息進行統(tǒng)計。本軟件在一定時間周期中的檢測工作得到的監(jiān)測信息將會被自動寫入到位于宿主機特定目錄的日志文件；Virtual CPU資源檢測及動態(tài)調(diào)配程序能夠根據(jù)在預定時間周期中檢測到的信息，進行分析。用這一時間周期中的Virtual CPU資源利用率同本軟件資源庫中的合理Virtual CPU資源利用率比對，得出此時段資源利用率是否合理、資源不足或資源過剩的結(jié)論。Virtual CPU資源檢測及動態(tài)調(diào)配程序能夠根據(jù)對Virtual CPU資源占用比率分析結(jié)果，反饋一定信息給宿主機操作系統(tǒng)。反饋的信息符合與宿主機操作系統(tǒng)信息交互的規(guī)則和格式，反饋信息將請求操作系統(tǒng)重新調(diào)整對各虛擬機之間的VirtualCPU資源的分配，優(yōu)化CPU的利用率；程序能夠通過這種方式實現(xiàn)CPU資源在一定的時間周期中，在各個虛擬機服務器之間平衡分配。能夠發(fā)揮CPU處理事務的最大能力，有效的提高虛擬機的性能，最大可能的降低宿主機的CPU資源在虛擬機中的資源浪費和性能損失。
【權(quán)利要求】
1.一種虛擬服務器Visual CPU資源監(jiān)測及動態(tài)分配方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 信息識別步驟:用于識別當前在Host主機運行的虛擬機服務器的信息，所述信息包括:數(shù)量、客戶機操作系統(tǒng)； 信息監(jiān)測步驟:用于通過虛擬服務器和宿主機之間的“屏障”，按照一定的時間周期監(jiān)測需要監(jiān)測的各虛擬機服務器的Virtual CPU的資源信息，這些信息包括:已經(jīng)在運行的各虛擬機的Virtual CPU資源分配額度值、Virtual CPU資源已使用額度； 監(jiān)測信息統(tǒng)計步驟:用于根據(jù)監(jiān)測到信息進行統(tǒng)計；程序在一定時間周期中的監(jiān)測工作得到的監(jiān)測信息會被自動寫入位于宿主機特定目錄的日志文件，日志文件中包含所有詳細的資源占用情況監(jiān)測信息，包括:各虛擬服務器的OS類型，對應的Virtual CPU分配數(shù)量，對應的Virtual CPU的處理核心分配數(shù)監(jiān)測周期中Virtual CPU的處理器數(shù)量、核心數(shù)量、平均頻率； 監(jiān)測信息分析步驟:用于根據(jù)監(jiān)測到信息進行分析；按照在預定時間周期中監(jiān)測到的Virtual CPU信息進行分析，精確計算出各Virtual CPU消耗額度值之和與其資源分配之和的比值，即:虛擬機的Virtual CPU資源利用率； 虛擬服務器資源分配步驟:用于根據(jù)對Virtual CPU資源占用比率分析結(jié)果，反饋信息給宿主機操作系統(tǒng)，請求操作系統(tǒng)重新調(diào)整對各虛擬服務器之間的Virtual CPU資源的分配，優(yōu)化CPU的利用率，發(fā)揮CPU處理事務的最大能力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬服務器VisualCPU資源監(jiān)測及動態(tài)分配方法，其特征在于:所述信息識別步驟包括以下步驟: 首先選擇正在宿主機上運行的虛擬機服務器(3)所使用的虛擬機軟件類型，其中支持的類型包括:VMware Workstation, VMware Server, Virtual Box, Virtual PC, Parallels虛擬機支持軟件；` 查找并分析host主機(I)操作系統(tǒng)的程序進程，通過抓取特征關(guān)鍵字的方式分析出所指定虛擬機軟件(2)相關(guān)的進程信息； 通過這些信息獲得所需的正在運行的虛擬機服務器(3)的數(shù)量信息以及其各虛擬機對應的硬盤上的配置文件的位置； 在獲得上述信息之后，會與遠程自身資源庫交互，能夠根據(jù)自身資源庫信息，得到各自虛擬機服務器(3)的操作系統(tǒng)要求的最低硬件配置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的虛擬服務器VisualCPU資源監(jiān)測及動態(tài)分配方法，其特征在于:所述信息監(jiān)測步驟包括以下步驟: 自動查找到正在運行的虛擬機服務器(3)的配置文件，讀取其中關(guān)于本虛擬機的Virtual CPU資源的配置信息，包括host主機(I)操作系統(tǒng)分配給此虛擬機服務器(3)的處理器數(shù)量vcpuNum ； 用檢測到的分配給每臺虛擬機服務器(3)的CPU資源狀況與先前分析出的該虛擬機(3)操作系統(tǒng)要求的最小CPU資源配置相比對，得出一定的分析結(jié)果，此結(jié)果作為稍后一段時間周期內(nèi)的性能分析總結(jié)的一部分； 根據(jù)宿主機(I)系統(tǒng)CPU資源總量，以及各虛擬機(3)進程的CPU占用情況，檢測出各虛擬機(3)的Virtual CPU的資源占用信息，其中包括每個VCPU最高使用主頻、最低使用主頻，各虛擬機服務器(3)有效利用時間effectiveTime、就緒時間readyTime、等待時間waitTime、總占用時間 totalUseTime。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的虛擬服務器VisualCPU資源監(jiān)測及動態(tài)分配方法，其特征在于:所述監(jiān)測信息統(tǒng)計步驟包括以下步驟: 將在一定時間周期中的檢測工作得到的監(jiān)測信息將會被自動寫入到位于宿主機(I)特定目錄的日志文件； 日志文件按照一定的格式記錄:各虛擬機(3)的操作系統(tǒng)類型，對應的已分配的VirtualCPU分配數(shù)量，每個CPU包含的處理核心數(shù)，這一段檢測周期中檢測到的VirtualCPU的處理器運用數(shù)量、處理器核心運用數(shù)量、平均CPU頻率信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的虛擬服務器VisualCPU資源監(jiān)測及動態(tài)分配方法，其特征在于:所述監(jiān)測信息分析步驟包括以下步驟: 計算出一個時間周期中的VCPU平均使用主頻: averageFrequency=每個時間點每個VCPU使用主頻*持續(xù)時間/ (時間周期總時間氺vcpuNum)； 計算出各虛擬機(3)本身的Virtual CPU消耗額度值的總和: totalUseResource=每個 VCPU 的之 totalUseTime 和，其中 totalUseTime=effectiveTime+readyTime+waitTime ； totalEffectiveTime為一臺虛擬機服務器所有VCPU的所有有效占用CPU時間總和； 計算出一個時間周期中Virtual CPU資源利用率:
avaiIabi Iity=totalEffectiveTime/totalUseResource*100% 用所述一時間周期中的Virtual CPU資源利用率同本軟件資源庫中的合理Virtual(PU資源利用率比對，得出此時段資源利用率是否合理、資源不足或資源過剩的結(jié)論。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的虛擬服務器VisualCPU資源監(jiān)測及動態(tài)分配方法，其特征在于:所述虛擬服務器資源分配步驟包括以下步驟: 根據(jù)對Virtual CPU資源占用比率分析結(jié)果，反饋一定信息給宿主機(I)操作系統(tǒng)；在Virtual CPU資源不足的時候，會生成申請更多CPU資源的反饋信息給宿主機(I)操作系統(tǒng)； 在Virtual CPU資源過剩的時候，會生成請求回收過多CPU資源的反饋信息給宿主機(I)操作系統(tǒng)； 反饋的信息符合與宿主機(I)操作系統(tǒng)信息交互的規(guī)則和格式，反饋信息將請求操作系統(tǒng)重新調(diào)整對各虛擬機之間的Virtual CPU資源的分配，優(yōu)化CPU的利用率。
【文檔編號】G06F9/455GK103729254SQ201310753601
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】王相偉, 朱偉義, 宋振偉, 麻常存, 王思源, 孫彤, 朱東杰, 傅忠傳, 于水, 喬小河 申請人:國網(wǎng)山東省電力公司