H04L12/10 H04L29/08
1.一种数据中心资源分配管理方法，其特征在于，该方法包括 步骤：
S1.采集用户请求，所述用户请求中包含所述用户所申请的虚拟 机的列表；
S2.采集数据中心硬件系统的资源信息，并实时反馈系统的资源 信息及当前各服务器的状态；
S3.根据所述用户请求以及当前系统的资源信息，计算用户所申 请的虚拟机所应部署在的服务器的索引，根据所述索引执行在相应的 服务器上建立用户所申请的虚拟机。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硬件系统的资源 信息包括各服务器当前的CPU占用率与可利用率、存储系统的可用空 间、内部网络传输能力估计以及外部网络传输可用带宽信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务器的状态包 括当前已配置的虚拟机数量。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S3中还包括步 骤：向用户提供连接其所申请的虚拟机的接口。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，用户所申 请的虚拟机所应部署在的服务器的索引的计算方法包括步骤：
A1读取服务器当前能够提供的资源信息；
A2若所述资源满足用户需要的资源，则执行步骤A5，否则执行 步骤A3；
A3若已遍历完所有服务器，则执行步骤A6，否则执行步骤A4；
A4读取下一台服务器能够提供的资源，并返回步骤A2；
A5输出满足用户需要的资源的服务器的标识；
A6向用户返回无法满足用户需要的提示，并进行错误处理。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，用户所申 请的虚拟机所应部署在的服务器的索引的计算方法包括步骤：
B1读取服务器S x当前能够提供的资源 并计算 其n-1元新数组
B2若所述资源 满足用户需要的资源 (R 1，R 2，R 3...R n)，则执行步骤B5，否则执行步骤B3；
B3若已遍历完所有服务器，则执行步骤B6，否则执行步骤B4；
B4读取下一台服务器S x+1能够提供的资源 计算其n-1元新数组，并返回步骤B2；
B5计算目标函数，比较当前目标函数的计算值与设定阈值，若 所述当前目标函数的计算值小于所述设定阈值，则将所述当前目标函 数的计算值赋值给所述设定阈值，记录当前服务器的标识，并返回步 骤B3，若所述当前目标函数的计算值等于所述设定阈值，则执行步骤 B7，若所述当前目标函数的计算值大于所述设定阈值，则执行步骤 B6；
B6输出满足用户需要的资源的服务器的标识；
B7向用户返回无法满足用户需求的提示，并进行错误处理；
其中，(R 1，R 2，R 3...R n)为n元数组，表示对n个不同资源所申请的资 源量；m为服务器的台数，x＝1，2，...，m。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述设定阈值为 10000000。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述目标函数为：
9.一种数据中心资源分配管理系统，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集用户请求，所述用户请求中包含所述用户所 申请的虚拟机的列表；
反馈模块，用于采集数据中心硬件系统的资源信息，并实时反馈 系统的资源信息及当前各服务器的状态；
执行模块，根据所述用户请求以及当前系统的资源信息，计算用 户所申请的虚拟机所应部署在的服务器的索引，根据所述索引执行在 相应的服务器上建立用户所申请的虚拟机。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述执行模块还用 于向用户提供连接其所申请的虚拟机的接口。
本发明涉及数据中心系统以及系统资源的管理与分配技术领域， 尤其涉及一种数据中心资源分配管理方法及系统。
数据中心是互联网上各种服务的提供中心，数据中心中集合了大 量的运算、存储等不同类别的资源，需要合理的分配到各个用户手中。 不同的用户侧重点不同，对资源的需求也不相同，资源分配应能够保 证分配结果公平合理，并使各用户的基本需求得到保证。
数据中心的能源消耗是一个巨大的问题，无论是网络资源的占用 还是电力资源的支出都如此。资源分配应能达到节约能源的效果，这 需要分配工作尽量使得资源利用率得到有效提高，避免大量的设备或 者在长时间里空负载或低负载运行。
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：提供一种能够保证分配结果的公平 可靠，也能够在一定程度上使得系统资源的利用率提升的数据中心资 源分配管理方法及系统。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明提供了一种数据中心资源分配管理方 法，该方法包括步骤：
S1.采集用户请求，所述用户请求中包含所述用户所申请的虚拟 机的列表；
S2.采集数据中心硬件系统的资源信息，并实时反馈系统的资源 信息及当前各服务器的状态；
S3.根据所述用户请求以及当前系统的资源信息，计算用户所申 请的虚拟机所应部署在的服务器的索引，根据所述索引执行在相应的 服务器上建立用户所申请的虚拟机。
优选地，所述硬件系统的资源信息包括各服务器当前的CPU占用 率与可利用率、存储系统的可用空间、内部网络传输能力估计以及外 部网络传输可用带宽信息。
优选地，所述服务器的状态包括当前已配置的虚拟机数量。
优选地，在步骤S3中还包括步骤：向用户提供连接其所申请的虚 拟机的接口。
优选地，步骤S3中，用户所申请的虚拟机所应部署在的服务器的 索引的计算方法包括步骤：
A1读取服务器当前能够提供的资源信息；
A2若所述资源满足用户需要的资源，则执行步骤A5，否则执行 步骤A3；
A3若已遍历完所有服务器，则执行步骤A6，否则执行步骤A4；
A4读取下一台服务器能够提供的资源，并返回步骤A2；
A5输出满足用户需要的资源的服务器的标识；
A6向用户返回无法满足用户需要的提示，并进行错误处理。
优选地，步骤S3中，用户所申请的虚拟机所应部署在的服务器的 索引的计算方法包括步骤：
B1读取服务器Sx当前能够提供的资源并计算
其n-1元新数组
B2若所述资源满足用户需要的资源
(R1，R2，R3...Rn)，则执行步骤B5，否则执行步骤B3；
B3若已遍历完所有服务器，则执行步骤B6，否则执行步骤B4；
B4读取下一台服务器Sx+1能够提供的资源
计算其n-1元新数组，并返回步骤B2；
B5计算目标函数，比较当前目标函数的计算值与设定阈值，若 所述当前目标函数的计算值小于所述设定阈值，则将所述当前目标函 数的计算值赋值给所述设定阈值，记录当前服务器的标识，并返回步 骤B3，若所述当前目标函数的计算值等于所述设定阈值，则执行步骤 B7，若所述当前目标函数的计算值大于所述设定阈值，则执行步骤 B6；
B6输出满足用户需要的资源的服务器的标识；
B7向用户返回无法满足用户需求的提示，并进行错误处理；
其中，(R1，R2，R3...Rn)为n元数组，表示对n个不同资源所申请的资 源量；m为服务器的台数，x＝1，2，...，m。
优选地，所述设定阈值为10000000。
优选地，所述目标函数为：
本发明还提供了一种数据中心资源分配管理系统，包括：采集模 块，用于采集用户请求，所述用户请求中包含所述用户所申请的虚拟 机的列表；反馈模块，用于采集数据中心硬件系统的资源信息，并实 时反馈系统的资源信息及当前各服务器的状态；执行模块，根据所述 用户请求以及当前系统的资源信息，计算用户所申请的虚拟机所应部 署在的服务器的索引，根据所述索引执行在相应的服务器上建立用户 所申请的虚拟机。
优选地，所述执行模块还用于向用户提供连接其所申请的虚拟机 的接口。
(三)有益效果
本发明的数据中心资源分配管理方法及系统提供了一套完整的 资源分配管理机制，能够在公平分配和高效分配二者之间取得平衡， 既保证了分配结果的公平可靠，也在一定程度上使得资源的利用率得 到了提升，从而达到节约数据中心能源的效果。
图1为依照本发明一种实施方式的数据中心资源分配管理方法原 理示意图；
图2为依照本发明一种实施方式的数据中心资源分配管理方法的 流程图；
图3为依照本发明一种实施方式的数据中心资源分配管理方法中 第一种计算用户所请求的虚拟机所应部署在的服务器的索引的方法 的流程图；
图4为依照本发明一种实施方式的数据中心资源分配管理方法中 第二种计算用户所请求的虚拟机所应部署在的服务器的索引的方法 的流程图。
本发明提出的数据中心资源分配管理方法及系统，结合附图及实 施例详细说明如下。
数据中心的资源分配管理架构如图1所示，依照本发明一种实施 方式的数据中心资源分配管理方法是云管理平台(数据中心管理平 台)中所运行的重要部分，能够部署集成到数据中心的管理平台上， 在取得数据中心的可利用资源信息和用户的请求信息的前提下，对数 据中心的资源进行管理和分配。实现的方式是利用虚拟机技术，将资 源池中的资源进行划分和组合，从而实现可定制化的分配。如图2所 示，该方法包括步骤：
S1.采集用户请求。一般而言，用户申请使用数据中心中的资源 是通过申请虚拟机来实现。一个用户请求一般包含一系列的虚拟机列 表，每台虚拟机由用户在了解系统资源及资源价格的基础上进行配置 标定，如CPU核心数量，运行内存大小以及网络传输带宽保证等等。
S2.采集数据中心硬件系统的资源信息，并实时反馈系统的资源 信息及当前各服务器的状态。硬件系统的资源信息包括各个服务器当 前的CPU占用率与可利用率、存储系统的可用空间、内部网络传输 能力估计以及外部网络传输可用带宽等等信息，这些信息将被记录并 不断更新，从而保证分配的进行。当前服务器的状态包括该服务器当 前已配置的虚拟机数量等等，这些信息一方面反馈给管理者用于实时 监控，另一方面也反馈给用户，作为资源请求的参考。
S3.根据用户请求以及当前系统的资源信息，计算用户所申请的 虚拟机所应部署在的服务器的索引，根据该索引执行在相应的服务器 上建立用户所申请的虚拟机，并向用户提供连接其所申请的虚拟机的 接口。
假设用户需要的资源为数组(R1，R2，R3...Rn)，n元数组表示对n个不
同资源所请求的资源量；m台服务器S1，S2，S3...Sm中任意一台服务器Sx
所能提供的资源为n元数组x＝1，2，...，m。
在本实施方式的方法的骤S3中，用户所申请的虚拟机所应部署 在的服务器的索引的计算方法包括以下两种方法：
第一种方法注重分配速度，如图3所示，包括步骤：
A1读取服务器Sx当前能够提供的资源
A2若Sx当前能够提供的资源满足用户需要的
资源(R1，R2，R3...Rn)，则执行步骤A5，否则执行步骤A3；
A3若已遍历完所有服务器，则执行步骤A6，否则执行步骤A4；
A4读取下一台服务器Sx+1能够提供的资源
并返回步骤A2；
A5输出满足用户需要的资源的服务器的标识；
A6向用户返回无法满足用户需要的提示，并进行错误处理。
第二种方法注重分配效果，如图4所示，包括步骤：
B1读取服务器Sx当前能够提供的资源并计算
其n-1元新数组
B2若资源满足用户需要的资源(R1，R2，R3...Rn)，
则执行步骤B5，否则执行步骤B3；
B3若已遍历完所有服务器，则执行步骤B6，否则执行步骤B4；
B4读取下一台服务器Sx+1能够提供的资源
计算其n-1元新数组，并返回步骤B2；
B5计算目标函数 比较当前目标 函数的计算值y与设定阈值ymin，若ymin＞y，则将当前目标函数的计 算值y赋值给设定阈值ymin，记录当前服务器的标识，并返回步骤B3， 若ymin＝y，则执行步骤B7，若ymin＜y，则执行步骤B6。目标函数可 以根据不同的评价指标，不同的函数能够从不同的维度、角度等层面 上对当前满足基本要求的分配结果进行评估，评价指标则跟实际的资 源分布、用户偏好等等因素相关。本实施方式中采用的是最简单的目 标函数设置。
B6输出满足用户需要的资源的服务器的标识；
B7向用户返回无法满足用户需求的提示，进行错误处理。
设定阈值ymin的初始值设置要依目标函数的分布而定，主要目的 是为了保证满足基本要求的服务器被记录下来。设定阈值ymin应尽可 能为大的数，这是因为：例如，若只有一台服务器，但其目标函数很 大，如果该设定阈值太小，这样的结果会被丢弃，从而造成请求被拒 绝的不利现象。在本实施方式的方法中，ymin＝10000000。
本发明还提供了一种数据中心资源分配管理系统，该系统集成于 图1所示的云管理平台中，包括：采集模块，用于采集用户请求，用 户请求中包含用户所申请的虚拟机的列表；反馈模块，用于采集数据 中心硬件系统的资源信息，并实时反馈系统的资源信息及当前各服务 器的状态；执行模块，根据用户请求以及当前系统的资源信息，计算 用户所请求的虚拟机所应部署在的服务器的索引，根据索引执行在相 应的服务器上建立用户所申请的虚拟机，并向用户提供连接其所申请 的虚拟机的接口。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关 技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下， 还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明 的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
本文发布于:2023-04-14 05:57:06，感谢您对本站的认可！
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