本發(fā)明涉及虛擬化資源調(diào)度管理，更具體地說，本發(fā)明涉及基于超融合架構(gòu)的私有云資源智能調(diào)度管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在超融合架構(gòu)中，計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等資源通過虛擬化技術(shù)整合為統(tǒng)一的資源池，并通過動態(tài)調(diào)度策略實(shí)現(xiàn)自動化分配；通常采用優(yōu)先級調(diào)度、負(fù)載均衡等機(jī)制優(yōu)化資源分配效率，例如根據(jù)虛擬機(jī)負(fù)載狀態(tài)遷移任務(wù)至低負(fù)載節(jié)點(diǎn)以提升性能，然而，當(dāng)系統(tǒng)應(yīng)對節(jié)點(diǎn)故障等異常場景時，需觸發(fā)虛擬機(jī)遷移以保障業(yè)務(wù)連續(xù)性，這一過程涉及多節(jié)點(diǎn)資源的動態(tài)調(diào)整與二次調(diào)度。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，故障恢復(fù)觸發(fā)的資源動態(tài)調(diào)整過程存在級聯(lián)振蕩風(fēng)險，具體表現(xiàn)為當(dāng)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)資源不足時，資源調(diào)度的管理需通過釋放低優(yōu)先級任務(wù)資源實(shí)現(xiàn)遷移，而釋放后的資源可能被其他節(jié)點(diǎn)搶占，導(dǎo)致原始節(jié)點(diǎn)后續(xù)任務(wù)因資源不足再次觸發(fā)遷移，使得多節(jié)點(diǎn)資源狀態(tài)陷入持續(xù)波動，難以快速收斂至穩(wěn)定狀態(tài)，造成全局資源利用率下降及服務(wù)響應(yīng)延遲。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的實(shí)施例提供基于超融合架構(gòu)的私有云資源智能調(diào)度管理系統(tǒng)以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、基于超融合架構(gòu)的私有云資源智能調(diào)度管理系統(tǒng)，包括：

4、節(jié)點(diǎn)篩選模塊：獲取物理節(jié)點(diǎn)的資源占用狀態(tài)以篩選符合預(yù)設(shè)資源條件的候選緩沖節(jié)點(diǎn)；

5、路徑優(yōu)先級模塊：基于候選緩沖節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)資源異構(gòu)性匹配度及實(shí)時負(fù)載狀態(tài)確定遷移路徑優(yōu)先級；

6、資源緩沖模塊：根據(jù)遷移路徑優(yōu)先級選擇目標(biāo)節(jié)點(diǎn)并預(yù)留動態(tài)調(diào)整的緩沖資源池；

7、故障遷移模塊：當(dāng)檢測到源節(jié)點(diǎn)故障時將源節(jié)點(diǎn)的虛擬機(jī)遷移至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的緩沖資源池，并添加資源鎖定標(biāo)簽至遷移后的虛擬機(jī)；

8、沖突預(yù)測模塊：根據(jù)虛擬機(jī)間任務(wù)依賴關(guān)系結(jié)合資源鎖定標(biāo)簽的生效狀態(tài)識別資源釋放可能引發(fā)的任務(wù)沖突；

9、標(biāo)簽調(diào)控模塊：基于任務(wù)沖突的識別結(jié)果調(diào)整資源鎖定標(biāo)簽的生效周期，并在預(yù)設(shè)時間窗口內(nèi)解除資源鎖定標(biāo)簽并觸發(fā)全局資源整合。

10、在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，獲取物理節(jié)點(diǎn)的資源占用狀態(tài)以篩選符合預(yù)設(shè)資源條件的候選緩沖節(jié)點(diǎn)，包括：

11、實(shí)時采集物理節(jié)點(diǎn)的資源占用狀態(tài)，資源占用狀態(tài)包括中央處理器利用率、內(nèi)存占用量、存儲讀寫速率及網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率數(shù)據(jù)；

12、篩選出全部資源占用狀態(tài)低于預(yù)設(shè)資源條件中對應(yīng)閾值的物理節(jié)點(diǎn)，標(biāo)記為候選緩沖節(jié)點(diǎn)；

13、動態(tài)調(diào)整預(yù)設(shè)資源條件中的對應(yīng)閾值，調(diào)整依據(jù)包括物理節(jié)點(diǎn)的歷史負(fù)載波動率及當(dāng)前待遷移虛擬機(jī)的資源需求規(guī)格；

14、根據(jù)調(diào)整后的閾值區(qū)間重新篩選候選緩沖節(jié)點(diǎn)，生成候選緩沖節(jié)點(diǎn)列表。

15、在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，基于候選緩沖節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)資源異構(gòu)性匹配度及實(shí)時負(fù)載狀態(tài)確定遷移路徑優(yōu)先級，包括：

16、根據(jù)候選緩沖節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)資源異構(gòu)性匹配度，篩選出滿足待遷移虛擬機(jī)硬件需求的目標(biāo)候選緩沖節(jié)點(diǎn)集合；

17、在目標(biāo)候選緩沖節(jié)點(diǎn)集合中，根據(jù)實(shí)時負(fù)載狀態(tài)對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行排序，實(shí)時負(fù)載狀態(tài)包括中央處理器利用率、內(nèi)存占用量及存儲讀寫速率的實(shí)時監(jiān)測值，排序規(guī)則為負(fù)載狀態(tài)數(shù)值越低則優(yōu)先級越高；

18、將排序結(jié)果生成遷移路徑優(yōu)先級隊(duì)列，遷移路徑優(yōu)先級隊(duì)列中優(yōu)先級最高的候選緩沖節(jié)點(diǎn)作為首選遷移目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。

19、在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，節(jié)點(diǎn)資源異構(gòu)性匹配度通過比對候選緩沖節(jié)點(diǎn)的硬件配置標(biāo)簽與待遷移虛擬機(jī)的資源需求標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)，硬件配置標(biāo)簽包括存儲介質(zhì)類型及加速器類型，資源需求標(biāo)簽包括虛擬機(jī)聲明的存儲性能需求及加速器依賴需求。

20、在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，根據(jù)遷移路徑優(yōu)先級選擇目標(biāo)節(jié)點(diǎn)并預(yù)留動態(tài)調(diào)整的緩沖資源池，包括：

21、從遷移路徑優(yōu)先級隊(duì)列中按優(yōu)先級順序依次選擇目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，直至候選緩沖節(jié)點(diǎn)列表中滿足待遷移虛擬機(jī)的資源需求規(guī)格；

22、根據(jù)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的實(shí)時負(fù)載狀態(tài)動態(tài)計算緩沖資源池的預(yù)留容量；

23、若目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前剩余資源容量大于等于預(yù)留容量，則在對應(yīng)節(jié)點(diǎn)上按預(yù)留容量隔離出緩沖資源池；

24、若緩沖資源池所在節(jié)點(diǎn)剩余資源容量低于預(yù)設(shè)預(yù)警閾值，則觸發(fā)緩沖資源池的動態(tài)擴(kuò)容或切換至下一優(yōu)先級目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。

25、在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，當(dāng)檢測到源節(jié)點(diǎn)故障時將源節(jié)點(diǎn)的虛擬機(jī)遷移至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的緩沖資源池，并添加資源鎖定標(biāo)簽至遷移后的虛擬機(jī)，包括：

26、持續(xù)監(jiān)測源節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)檢測到源節(jié)點(diǎn)故障時觸發(fā)虛擬機(jī)遷移流程；

27、從候選緩沖節(jié)點(diǎn)列表中選取目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的緩沖資源池滿足待遷移虛擬機(jī)的資源需求規(guī)格；

28、將源節(jié)點(diǎn)的虛擬機(jī)數(shù)據(jù)遷移至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的緩沖資源池，遷移完成后為虛擬機(jī)添加資源鎖定標(biāo)簽；

29、資源鎖定標(biāo)簽包括鎖定資源類型及生效周期，鎖定資源類型與虛擬機(jī)資源需求規(guī)格一致，生效周期根據(jù)遷移任務(wù)的預(yù)計恢復(fù)時間設(shè)定；

30、通過虛擬化管理接口將資源鎖定標(biāo)簽綁定至遷移后虛擬機(jī)的資源配置參數(shù)，限制其他任務(wù)搶占標(biāo)簽聲明的資源類型及容量。

31、在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，根據(jù)虛擬機(jī)間任務(wù)依賴關(guān)系結(jié)合資源鎖定標(biāo)簽的生效狀態(tài)識別資源釋放可能引發(fā)的任務(wù)沖突，包括：

32、監(jiān)控虛擬機(jī)間任務(wù)依賴關(guān)系，任務(wù)依賴關(guān)系通過分析服務(wù)調(diào)用鏈日志中請求方與響應(yīng)方的時序關(guān)系確定；

33、檢查資源鎖定標(biāo)簽的生效狀態(tài)，生效狀態(tài)包括生效周期剩余時間及已鎖定資源類型；

34、識別資源釋放后因依賴方向逆向觸發(fā)的任務(wù)沖突，依賴方向逆向指下游虛擬機(jī)依賴上游虛擬機(jī)已鎖定且即將釋放的資源；

35、若檢測到下游虛擬機(jī)的資源需求依賴上游虛擬機(jī)鎖定資源，且資源鎖定標(biāo)簽生效周期剩余時間短于依賴任務(wù)執(zhí)行周期，則判定為任務(wù)沖突；

36、將存在任務(wù)沖突的關(guān)聯(lián)虛擬機(jī)優(yōu)先級提升至遷移路徑優(yōu)先級隊(duì)列的更高位置。

37、在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，基于任務(wù)沖突的識別結(jié)果調(diào)整資源鎖定標(biāo)簽的生效周期，并在預(yù)設(shè)時間窗口內(nèi)解除資源鎖定標(biāo)簽并觸發(fā)全局資源整合，包括：

38、根據(jù)依賴任務(wù)執(zhí)行周期與資源鎖定標(biāo)簽生效周期剩余時間的差值，動態(tài)延長資源鎖定標(biāo)簽的生效周期；

39、若延長后的生效周期仍無法覆蓋依賴任務(wù)執(zhí)行周期，則為關(guān)聯(lián)虛擬機(jī)創(chuàng)建副本資源鎖定標(biāo)簽，副本標(biāo)簽的生效周期與依賴任務(wù)執(zhí)行周期對齊；

40、在預(yù)設(shè)時間窗口到達(dá)時，解除原始資源鎖定標(biāo)簽及副本資源鎖定標(biāo)簽，釋放已鎖定資源至緩沖資源池；

41、觸發(fā)緩沖資源池的資源整合流程，包括重新計算所有虛擬機(jī)的資源占用狀態(tài)，并基于更新后的緩沖資源池重新生成候選緩沖節(jié)點(diǎn)列表；

42、將重新生成的候選緩沖節(jié)點(diǎn)列表同步至遷移路徑優(yōu)先級隊(duì)列，替換原有隊(duì)列數(shù)據(jù)。

43、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

44、1、通過構(gòu)建多級聯(lián)動的資源緩沖與智能預(yù)測機(jī)制，有效預(yù)防了節(jié)點(diǎn)故障恢復(fù)過程中的級聯(lián)振蕩問題；在遷移目標(biāo)節(jié)點(diǎn)上預(yù)先隔離出獨(dú)立的緩沖資源池，結(jié)合資源鎖定標(biāo)簽對關(guān)鍵任務(wù)進(jìn)行定向資源預(yù)留，確保故障遷移時目標(biāo)節(jié)點(diǎn)始終保有足夠的穩(wěn)態(tài)資源容量，避免因資源爭搶引發(fā)二次遷移；同時，基于虛擬機(jī)間的任務(wù)依賴關(guān)系與標(biāo)簽生效狀態(tài)的動態(tài)預(yù)測，能夠提前識別資源釋放后可能觸發(fā)的任務(wù)沖突，通過智能調(diào)控標(biāo)簽生效周期與緩沖資源池的整合節(jié)奏，實(shí)現(xiàn)資源釋放與再分配的精準(zhǔn)協(xié)同，保障高優(yōu)先級任務(wù)的連續(xù)運(yùn)行不受干擾;

45、2、通過預(yù)設(shè)時間窗口觸發(fā)緩沖資源池的全局整合與候選節(jié)點(diǎn)列表的同步更新，可快速回收碎片化資源并重新適配節(jié)點(diǎn)的實(shí)時負(fù)載狀態(tài)，形成資源分配與需求變化的閉環(huán)響應(yīng)；任務(wù)沖突驅(qū)動的優(yōu)先級隊(duì)列動態(tài)調(diào)整機(jī)制，結(jié)合標(biāo)簽解除后的智能資源再分配策略，使得系統(tǒng)在多節(jié)點(diǎn)頻繁調(diào)度場景下仍能維持資源供需平衡，減少因資源僵持或搶占導(dǎo)致的響應(yīng)延遲，實(shí)現(xiàn)更平滑的資源狀態(tài)收斂與更穩(wěn)定的服務(wù)連續(xù)性。