一种实现资源分配的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及云计算技术，尤指一种资源分配的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述问题，本发明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。
[0006] 为了达到本发明的目的，本申请提供一种实现资源分配的方法；包括：
[0007] 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；
[0008] 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；
[0009] 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；
[0010] 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。
[0011] 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，i用于表示第 i种类型资源需求量，n为虚拟机总的类型数；
[0012] 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；
[0013] Pr(v,(4 >/),))< Pr(A> 丨）/V 其中，Pi= (1-P。)界沖。为签 5 1 订SLA时设置的虚拟机可被分配的概率。
[0014] 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， 处￥[。，1]且l^1 5 〇
[0015] 进一步地，计算所需物理服务器数目具体包括：
[0016] 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。
[0017] 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，
[0018] 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；
[0019] 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；
[0020] 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；
[0021] 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。
[0022] 进一步地，各类型资源需求量为所述所需物理服务器数目为Dy所述预先设置 的各类型虚拟机的权重为&，所述预先设置虚拟机可被分配的概率 Pi，其中，i用于表示第 i种类型资源需求量，n为虚拟机总的类型数；
[0023] 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；
[0024]
【主权项】
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。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述各类型资源需求量为所述所需物理服务器数目为Dp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用于表示第i种类型 资源需求量，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；
;其中，Pi=(1-P〇)Wi; P(l为签订SLA时设置的虚拟机可被分配的概率。
3. 根据权利要求2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：预先设定力=1/]1, 且
4. 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。
5. -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。
6. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于， 所述各类型资源需求量为所述所需物理服务器数目为Dp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用于表示第i种类型 资源需求量，n为虚拟机总的类型数； 所述建立单元具体用于，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-p(I)wi; P(l为签订SLA时设置的虚拟机可被分配的概率。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，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力=1/11，且
8. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二计算单元，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。
【专利摘要】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。
【IPC分类】G06F9-50
【公开号】CN104572302
【申请号】CN201510002325
【发明人】殷波, 张云勇, 房秉毅
【申请人】中国联合网络通信集团有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月4日