一种实现资源分配的方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种实现资源分配的方法及装置，包括：确定系统中所有工作负载当前最小单位时间段内需要分配的各类型虚拟机的个数后，结合获取的下一最小单位时间段内创建的和释放的各类型虚拟机个数，获取相应的各类型虚拟机资源需求量；依据预先设置的各类型虚拟机的权重、和虚拟机被分配的概率，建立资源需求量与所需各类虚拟机有效数目的概率约束条件；计算获得各类型虚拟机的资源需求量的期望和方差，结合概率约束条件，确定所需各类虚拟机有效数目，以计算所需物理服务器数目。本发明专利技术利用预先设置的虚拟机被分配的概率，通过建立概率约束条件实现对所需各类虚拟机有效数目的确定，在避免资源拥塞的情况下，提高了资源利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种实现资源分配的方法及装置
本申请涉及云计算技术，尤指一种资源分配的方法及装置。
技术介绍
云计算使用户可以根据负载大小按需租用云资源。随着工作负载的增加，云基础设施提供商所需提供的资源(物理服务器)按需增加，以此来保证用户的服务等级协议(SLA)。目前，云基础设施提供商允许在多种类型的工作负载之间复用云资源，这样有效改善了资源利用率。当基础设施即服务(IaaS)资源池中的物理服务器的能力小于可以承载的工作负载所需虚拟机的能力的时候，被称作IaaS能力超额指派。超额指派具有资源风险。云计算弹性按需提供基础设施服务，随着用户工作负载的变化，云基础设施提供商按需对资源进行增减，并且通过在多种工作负载之间进行资源复用，有效提高了资源利用率。资源复用是指通过虚拟化技术，在资源池的物理能力小于工作负载的总需求时，仍能有效处理工作负载不违反服务等级协议(SLA)。这种承载的工作负载大于物理资源能力的情况，又称为超额分配。通常而言，超额指派会带来资源拥塞的风险，因此需要在超额分配和资源利用率之间进行折中。在IaaS云中，用户根据按需付费的方式租用虚拟机资源。为了实现资源的最大程度的应用，云基础设施提供商和用户都会在不使用资源时尽快释放掉虚拟机，因此云基础设施资源池中的资源具有较高的可变性，超额指派和超额分配都无法实现资源的最优分配。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种实现资源分配的方法及装置，能够在实现云资源的合理分配，避免了资源风险和提高了资源利用率。为了达到本专利技术的目的，本申请提供一种实现资源分配的方法；包括：确定系统中所有工作负载当前最小单位时间段内需要分配的各类型虚拟机的个数后，结合获取的下一最小单位时间段内创建的和释放的各类型虚拟机个数，获取下一最小单位时间段内相应的各类型虚拟机资源需求量；依据预先设置的各类型虚拟机的权重及预先设置的虚拟机被分配的概率，建立资源需求量与所需各类虚拟机有效数目的概率约束条件；计算获得各类型虚拟机的资源需求量的期望和方差，结合概率约束条件，确定所需各类虚拟机有效数目；根据确定的所需各类虚拟机的有效数目计算所需物理服务器数目。进一步地，各类型资源需求量为Xi，所述所需物理服务器数目为Di，所述预先设置的各类型虚拟机的权重为wi，所述预先设置虚拟机可被分配的概率pi，其中，n为虚拟机总的类型数；建立资源需求量与所需物理服务器的概率约束条件具体包括：通过下列公式建立资源需求量与所需物理服务器的概率约束条件；Pr(Xi＞Di)≤pi；其中，pi＝(1-p0)wi；p0为签订SLA时设置的虚拟机可被分配的概率。进一步地，预先设置的各类型虚拟机的权重具体包括：预先设定wi＝1/n，且进一步地，计算所需物理服务器数目具体包括：通过输入确定的所需各类虚拟机的有效数目，采用粒子群算法计算所需物理服务器数目。另一方面，本申请还提供一种实现资源分配的装置，包括：获取单元、建立单元、第一计算单元及第二计算单元；其中，获取单元，用于确定系统中所有工作负载当前最小单位时间段内需要分配的各类型虚拟机的个数后，结合获取的下一最小单位时间段内创建的和释放的各类型虚拟机个数，获取下一个最小单位时间段内相应的各类型虚拟机资源需求量；建立单元，用于依据预先设置的各类型虚拟机的权重及预先设置虚拟机被分配的概率，建立资源需求量与所需各类虚拟机有效数目的概率约束条件；第一计算单元，用于计算获得各类型虚拟机的资源需求量的期望和方差，结合概率约束条件，利用标准正态分布函数，确定所需各类虚拟机有效数目；第二计算单元，用于根据确定的所需各类虚拟机的有效数目计算所需物理服务器数目。进一步地，各类型资源需求量为Xi，所述所需物理服务器数目为Di，所述预先设置的各类型虚拟机的权重为wi，所述预先设置虚拟机可被分配的概率pi，其中，n为虚拟机总的类型数；建立单元具体用于，依据预先设置的各类型虚拟机的权重及预先设置虚拟机被分配的概率，通过公式(1)建立资源需求量与所需物理服务器的概率约束条件；其中，pi＝(1-p0)wi；p0为签订SLA时设置的虚拟机可被分配的概率。进一步地，该装置还包括预先设定单元，用于预先设置的各类型虚拟机的权重预先设定wi＝1/n，且进一步地，第二计算单元，具体用于，通过输入确定的所需各类虚拟机的有效数目，采用粒子群算法计算所需物理服务器数目。与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案，包括：确定系统中所有工作负载当前最小单位时间段内需要分配的各类型虚拟机的个数后，结合获取的下一最小单位时间段内创建的和释放的各类型虚拟机个数，获取下一最小单位时间段内相应的各类型虚拟机资源需求量；依据预先设置的各类型虚拟机的权重及预先设置虚拟机被分配的概率，建立资源需求量与所需各类虚拟机有效数目的概率约束条件；计算获得各类型虚拟机的资源需求量的期望和方差，结合概率约束条件，确定所需各类虚拟机有效数目；根据确定的所需各类虚拟机的有效数目计算所需物理服务器数目。本专利技术利用预先设置的虚拟机被分配的概率，通过建立概率约束条件实现对所需各类虚拟机有效数目的确定，在避免资源拥塞的情况下，提高了资源利用率。附图说明附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。图1为本专利技术实现资源分配的方法的流程图；图2为本专利技术实现资源分配的装置的结构框图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。图1为本专利技术实现资源分配的方法的流程图，如图1所示，包括：步骤100、确定系统中所有工作负载当前最小单位时间段内需要分配的各类型虚拟机的个数后，结合获取的下一最小单位时间段内创建的和释放的各类型虚拟机个数，获取下一个最小单位时间段内相应的各类型虚拟机资源需求量。这里，假设系统所有工作负载当前最小单位时间段内需要分配的各类型虚拟机的个数Xi(tk-1)，其中i表示不同类型虚拟机，tk-1代表获取下一最小单位时间段内创建的和释放的各类型虚拟机个数之前，需要确定系统中所有工作负载当前最小单位时间段内需要分配的各类型虚拟机的个数的时刻，则，下一个最小单位时间段各类型虚拟机资源需求量可以通过公式Xi(tk)＝Xi(tk-1)+Ci(tk-1,tk)-Ti(tk-1,tk)表示。Ci(tk-1,tk)表示tk-1到tk这一时间段内创建的各类型虚拟机个数，Ti(tk-1,tk)表示tk-1到tk这一时间段内释放的各类型虚拟机个数。创建的各类型的虚拟机个数是基于SLA确定的，根据下一最小单位时间内的工作负载需要开启的各类型的虚拟机个数，其中各个最小单位时间内的工作负载是根据用户与云资源提供商签订的SLA进行确定的。需要说明的是，下一最小单位时间段内创建的和释放的各类型虚拟机个数是通过读取系统监控数据获得，属于系统监控的现有参数。步骤101、依据预先设置的各类型虚拟机的权重及预先设置虚拟机被分配的概率，建立资源需求量与所需各类虚拟机有效数目的概率约束条件；本步骤中，各类型资源需求量可以通过Xi表示，所需各类虚拟机有效数目为Di，预先本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现资源分配的方法，其特征在于，包括：确定系统中所有工作负载当前最小单位时间段内需要分配的各类型虚拟机的个数后，结合获取的下一最小单位时间段内创建的和释放的各类型虚拟机个数，获取下一最小单位时间段内相应的各类型虚拟机资源需求量；依据预先设置的各类型虚拟机的权重及预先设置的虚拟机被分配的概率，建立资源需求量与所需各类虚拟机有效数目的概率约束条件；计算获得各类型虚拟机的资源需求量的期望和方差，结合概率约束条件，确定所需各类虚拟机有效数目；根据确定的所需各类虚拟机的有效数目计算所需物理服务器数目。

【技术特征摘要】
1.一种实现资源分配的方法，其特征在于，包括：确定系统中所有工作负载当前最小单位时间段内需要分配的各类型虚拟机的个数后，结合获取的下一最小单位时间段内创建的和释放的各类型虚拟机个数，获取下一最小单位时间段内相应的各类型虚拟机资源需求量；依据预先设置的各类型虚拟机的权重及预先设置的虚拟机被分配的概率，建立资源需求量与所需各类虚拟机有效数目的概率约束条件；计算获得各类型虚拟机的资源需求量的期望和方差，结合概率约束条件，确定所需各类虚拟机有效数目；根据确定的所需各类虚拟机的有效数目计算所需物理服务器数目；其中，所述各类型资源需求量为Xi，所述所需物理服务器数目为Di，所述预先设置的各类型虚拟机的权重为wi，所述预先设置虚拟机可被分配的概率pi，其中，i、n为正整数，1≤i≤n，n≥1；n为虚拟机总的类型数；所述建立资源需求量与所需物理服务器的概率约束条件具体包括：通过下列公式建立资源需求量与所需物理服务器的概率约束条件；Pr(Xi＞Di)≤pi；其中，pi＝(1-p0)wi；p0为签订服务等级协议SLA时设置的虚拟机可被分配的概率；Pr表示满足资源需求量与物理服务器约束条件的概率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先设置的各类型虚拟机的权重具体包括：预先设定wi＝1/n，且3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所需物理服务器数目具体包括：通过输入确定的所需各类虚拟机的有效数目，采用粒子群算法计算所需物理服务器数目。4.一种实现资源分配的装置，其特征在于，包括：获取单元、建立单元、第一计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷波，张云勇，房秉毅，
申请(专利权)人：中国联合网络通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11