(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210381458.0 (22)申请日 2022.04.12 (71)申请人 浙江大学 地址 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘 路866号 (72)发明人 陈文智　魏成坤　陈义全　徐天宇　 蒋骁翀　张紫徽　祝顺民　李星　 陈子康　杨博文　 (74)专利代理 机构 杭州天勤知识产权代理有限 公司 33224 专利代理师 曹兆霞 (51)Int.Cl. G06F 9/50(2006.01) G06F 9/455(2006.01) (54)发明名称 基于积分算法的云网络资源弹性调度方法 及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于积分算法的云网络 资源弹性调度系统和方法， 包括虚拟交换机模 块、 数据采集模块、 积分计算模块以及资源调度 模块； 虚拟交换机模块作为承 载VM网络功能的核 心模块， 用于根据CPU周期占比为VM提供网络服 务； 数据采集模块用于从虚拟交换机模块中收集 每个工作时间片内， 各VM 所消耗的虚拟交换机的 实际CPU时钟周期数及周期占比， 并传输至积分 计算模块； 积分计算模块用于根据输入的实际 CPU时钟周期数及周期占比更新每个VM的积分 值， 并将更新的积分值传输至资源调度模块； 资 源调度模块用于根据输入的积分值动态限制下 一工作时间片内每个VM 所消耗的虚拟交换机CP U 周期数和周期占比。 该方法以保证多个VM网络趋 于合理水平的资源利用。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 114675972 A 2022.06.28 CN 114675972 A 1.一种基于积分算法的云网络资源弹性调度系统， 其特征在于， 包括虚拟交换机模块、 数据采集模块、 积分计算模块以及资源调度模块； 所述虚拟交换机模块作为承载VM网络功能的核心模块， 用于根据CPU周期占比为VM提 供网络服 务； 所述数据采集模块用于从虚拟交换机模块中收集每个工作时间片内， 各VM所消耗的虚 拟交换机的实际CPU时钟周期数及周期占比， 并传输 至积分计算模块； 所述积分计算模块用于根据输入的实际CPU时钟周期数及周期占比更新每个VM的积分 值， 并将更新的积分值传输 至资源调度模块； 所述资源调度模块用于根据输入的积分值动态限制下一工作时间片内每个VM所消耗 的虚拟交换机 CPU周期数和周期占比， 实现资源分配。 2.根据权利要求1所述的基于积分算法的云网络资源弹性调度系统， 其特征在于， 所述 虚拟交换机模块包括虚拟网卡接口模块、 Netframe转发模块； 所述虚拟网卡接口模块用于提供与VM进行网络数据通信的接口； 所述Netframe转发模块是基于DPDK的用户态网络协议栈 组件， 作为数据 转发的核心模 块， 用于实现了两层MAC地址转发， 即以Netfilter  Hook的方式提供给虚拟网卡接口模块使 用。 3.根据权利要求2所述的基于积分算法的云网络资源弹性调度系统， 其特征在于， 所述 数据采集模块从Netframe转发模块中收集每个工作时间片内， 各VM所消耗的虚拟交换机 CPU时钟周期数及占总周期数的比例。 4.根据权利要求1所述的基于积分算法的云网络资源弹性调度系统， 其特征在于， 所述 积分计算模块中， 更新每 个VM的积分值的过程包括： 为每个VM预设积分参数BASE、 MAX和MIN， 其中， BASE为基础消耗CPU周期占比， MAX和MIN 分别为最大和最小消耗CPU周期占比； 针对每个VM， 比较消耗的CPU周期占比是否小于BASE值， 在CPU周期占比小于BASE值时， 积分增加X1； 在CPU周期占比大于BASE值时， 积分减少X2， 以得到积分更新结果， 其中， X1和 X2为预设的增加比例和减少比例， 其中， X1小于X2， 表 示积分的积累速度要慢于积分的消耗 速度。 5.根据权利要求1所述的基于积分算法的云网络资源弹性调度系统， 其特征在于， 所述 积分计算模块中， 当积分值 为0时， 不进行积分的更新， 保持积分值 为0。 6.根据权利要求1所述的基于积分算法的云网络资源弹性调度系统， 其特征在于， 所述 资源调度模块中， 若输入的积分值为0， 则将下一秒内VM所消耗的最大CPU周期占比设为 BASE； 若积分值大于0， 则将下一秒内VM所消耗的最大CPU占比设为MAX； 同时， 必须保证下一 秒内VM所消耗的最小CPU周期占比为MI N。 7.根据权利要求1所述的基于积分算法的云网络资源弹性调度系统， 其特征在于， 所述 资源调度模块根据输入的积分值动态控制的每个VM所消耗的虚拟交换机CPU周期占比传 入 至所述虚拟交换机模块； 所述虚拟交换机模块 根据接收的CPU周期占比为VM提供相应规格的网络服 务。 8.根据权利要求1所述的基于积分算法的云网络资源弹性调度系统， 其特征在于， 所述 积分计算模块中， 为每 个VM预设的初始积分值 根据用户的服 务指标指定， 取值 为100～500。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114675972 A 29.一种基于积分算法的云网络资源弹性调度方法， 其特征在于， 所述方法采用权利要 求1‑8任一项所述的云网络资源弹性调度系统， 所述调度方法包括以下步骤： 步骤1， 利用虚拟交换机模块 为每个VM根据CPU周期占比提供网络服 务； 步骤2， 利用数据采集模块从虚拟交换机模块中收集每个工作时间片内， 各VM所消耗的 虚拟交换机的实际CPU时钟周期数及周期占比， 并传输 至积分计算模块； 步骤3， 利用积分计算模块输入的实际CPU时钟周期数及周期占比更新每个VM的积分 值， 并将更新的积分值传输 至资源调度模块； 步骤4， 利用资源调度模块根据输入的积分值动态计算下一工作时间片内每个VM所消 耗的虚拟交换机 CPU周期数和周期占比， 并传输 至虚拟交换机模块。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114675972 A 3