(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 202210747907.9 (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 浪潮云信息技 术股份公司 地址 250100 山东省济南市高新区浪潮路 1036号浪潮科技园S01号楼 (72)发明人 张金生　肖雪　申嘉童　丁瑞　 余礼渊　 (74)专利代理 机构 济南信达专利事务所有限公 司 37100 专利代理师 姜丽洁 (51)Int.Cl. G06F 9/50(2006.01) G06F 9/455(2006.01) (54)发明名称 一种云计算环境下物理内存自适应方法及 系统 (57)摘要 本发明涉及云计算IAAS领域， 具体提供了一 种云计算环 境下物理 内存自适应方法， 虚机镜像 内安装虚机负载分析服务， 写入包含 标记虚机活 跃状态阈值的配置文件， 安装虚机负载分析服务 随虚机启动后， 分析虚机CPU和内存的使用情况， 对比阈值确定虚机活跃状态； 发起带有内存限制 参数的元数据服务请求； 更新云平台元数据服务 组件， 添加请求API， 所述API接收带有虚机内存 强限制和软限制的参数， 在接收到虚机内存限制 参数， 检查所述虚机是否满足可调节内存大小的 限制， 如果满足要求则发起RPC调用设置虚机内 存占用大小。 与现有技术相比， 本发明以云平台 计算节点配置的交换分区大小为物理内存比例 0.75(即内存超配比为1.75)为例， 理想情况下， 每台虚机最高可节省约42.86％的物理内存占 用。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115292030 A 2022.11.04 CN 115292030 A 1.一种云计算环境下物理内存自适应方法， 其特征在于， 虚机镜像内安装虚机负载分 析服务， 写入包含标记虚机活跃状态阈值的配置文件， 安装虚机负载分析服务随虚机启动 后， 分析虚机 CPU和内存的使用情况， 根据已写入的配置文件， 对比阈值确定虚机活跃状态； 根据虚机活跃状态判定结果计算出合适的虚机 内存占用大小限制参数， 然后发起带有 内存限制参数的元 数据服务请求； 更新云平台元数据服务组件， 添加请求API， 所述API接收带有虚机内存强限制和软限 制的参数， 在接收到虚机内存限制参数， 检查所述虚机是否满足可调节内存大小的 限制， 如 果满足要求则发起RPC调用设置虚机内存占用大小。 2.根据权利要求1所述的一种云计算环境下物理内存自适应方法， 其特征在于， 所述配 置文件的参数包括cpu和内存的高使用率阈值、 低使用率阈值、 CPU和内存活跃度计算权重、 单次内存最小调节粒度大小和最小减少内存发起请求时间 间隔； 虚机负载分析服务可发起元数据服务请求， 查询虚机所在物理机节点是否进行内存超 配， 根据返回数据获得并记录物理机内存 超配参数， 记为swap_rati o； 虚机负载分析服务还可以一定粒度的时间间隔， 周期性获取至少包含CPU和内存使用 率信息， 并分析负载占用情况和趋势。 3.根据权利要求2所述的一种云计算环境下物理内存自适应方法， 其特征在于， 虚机负 载趋势计算 规则为： 内存和cpu使用率高于高使用率阈值时， 增加虚机物理内存占用； 内存和CPU使用率低 于低使用率时， 减少虚机物理内存占用； 若非所述两种状态时， 计算虚机负载评估值。 4.根据权利要求3所述的一种云计算环境下物理内存自适应方法， 其特征在于， 计算虚 机负载评估值时， load＝cpu ‑weight*(cpu_usage/cpu_thres)+mem ‑weight*(mem_usage/ mem_thres)； 其中， cpu ‑weight为CPU活跃度权重， mem_weight为内存活跃度权重,计算高使用率阈 值、 低使用率阈值 为cpu_thres和mem_thres的负载l oad； cpu和内存使用率高于低使用率阈值记为 高负载， cpu核内存使用率低于高使用率阈值 记为低负载； 高负载时loadhigh>＝cpu ‑weight+mem ‑weight则增加虚机物理内存占用， 低负载时 loadlow<＝cpu‑weight+mem ‑weight则减少虚机物理内存占用； 高负载下lo ad值与上 次一段时间计算lo ad值对比， 差值 高于load增长阈值则判定当前 为负载增加 趋势， 低负载下load值与上次一段时间计算load值对比， 差值高于load减少阈 值则判定当前为负载减少趋势， 根据获取的物理机内存超配参数和虚机负载占用趋势计算 出合适的虚机内存占用大小。 5.根据权利要求4所述的一种云计算环境下物理内存自适应方法， 其特征在于， 所述内 存强限制和软限制计算 规则为： (1)减小虚机物理内存占用： 虚机的soft_limit对应超配比为： (3*swap _ratio+vm_ratio)/4， hard_limit对应超配 比为(vm_rati o+swap_rati o)/2； (2)增加虚机物理内存占用：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115292030 A 2虚机的soft_l imit对应超配比为： (1+vm_rati o)/swap_rati o， hard_limit对应超配比为(vm_rati o+0.9)/2， 其中vm_rati o为当前虚机内存调节状态， 初始为1； 确定物理内存限制参数后， 根据上次内存限制请求参数、 结果、 最小减少内存发起请求 时间间隔、 单次内存最小调节粒度， 对比本次的计算的限制参数决定是否发起带有内存限 制参数的元数据服务请求， 请求为虚机设置指定大小限制的物理内存参数， 请求发起后记 录本次请求 参数和结果。 6.根据权利要求5所述的一种云计算环境下物理内存自适应方法， 其特征在于， 所述元 数据服务处理时， 更新Openstack组件元数据服务组件nova ‑api‑metadata， 添加请求API， 所述API接收带有虚机内存强限制和软限制的参数； 所述API接口没有接收到虚机内存限制参数时返回虚机所在物 理机节点配置的内存超 配比； 所述API接口在接收到虚机内存限制参数后， 检测该物 理机是否开启足够的交换分区， 即检查该虚机所在物理机节点是否满足可调节内存大小的条件即是否开启交换分区， 然后 进行内存限制参数 校验。 7.根据权利要求6所述的一种云计算环境下物理内存自适应方法， 其特征在于， 校验内 存限制参数时， 使虚机内存硬限制大小不小于内存规格的一定比例， 如果满足则发起 RPC调 用设置虚机内存占用大小， 虚机所在物理机的计算节点服务接收到所述RPC调用后， 调用 hypervisor提供的内存限制接口设置虚机物理内存占用大小， 宿主机hypervisor会根据实 际情况将虚机的部分内存页面交换到物理机的交换分区上。 8.根据权利要求7所述的一种云计算环境下物理内存自适应方法， 其特征在于， 所述虚 机所在物理机节点需配置NVME本地磁盘作为交换分区， 并在计算服务上配置相应的内存超 配比参数 swap_rati o<＝(swap_size/memory_size)+1； 其中， swap_size为物理机交换分区大小， memory_size为物理机总内存大小。 9.一种云计算环境下物理内存自适应系统， 其特征在于， 虚机内的负载分析服务和配 置文件用于分析虚机运行时的负载占用趋势， 判断虚机是否处于活跃运行状态， 根据获得 的结果和从元数据服务获得的物理机内存超配比， 计算虚机物理内存的硬限制和软限制参 数， 并发起设置虚机内存限制请求到云平台元 数据服务接口； 云平台管理侧的元数据服务新API接口提供虚机所在物理机内存超配比信息， 同时接 收虚机发起的设置虚机物理内存限制参数的请求， 判断并在参数合法情况下发起设置虚机 内存限制RPC请求， 使 得目标物理机节 点hypervisor 根据情况交换虚机内存页面， 实现活跃 的虚机减少虚机物理内存占用限制， 非活跃的虚机增 加物理内存大小占用限制。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115292030 A 3