面向高校教學云服務的虛擬機動態調度方法＊

王 菁，王 崗，高 晶，李 寒，馬 倩

（1.北方工業大學云計算研究中心，北京100144；2.北方工業大學大規模流數據集成與分析技術北京市重點實驗室，北京100144）

1 引言

伴隨云計算技術的發展，高校逐步邁向云時代，校園云將成為高校重要的研究方向和信息化建設的主流。校園云能夠為學生、教師以及科研人員提供安全可靠的計算和存儲服務。它通過虛擬機的形式對用戶提供服務，可以動態調度各種物理資源，從而高效地管理云平臺中的資源［1］。

校園云平臺包含教學、科研兩類應用，為高校教師和學生提供教學及科研云服務。科研應用因其使用時間以及所需虛擬機數量不確定，呈現不可預知性、非周期性等特點，與傳統應用類似。例如，Hadoop實驗需要20臺虛擬機，使用時間為兩周。而教學應用具有周期性、可預測性、批量性等特點。例如，Java上機實驗課需要為每個學生分配一臺虛擬機，并且在第1～16周，每周一的1、2節課上課時間內使用。然而實際應用中資源利用率仍然較低。

分析原因可知，當前虛擬機調度機制為傳統調度方法，而傳統調度方法主要分為基于實時的調度與基于負載預測的調度兩類。若采用基于實時的調度方法，當上課期間出現過載或過閑的情況時才會進行調度遷移，而遷移需要消耗較大的帶寬資源、較多的能耗并且時間較長，勢必會影響上課質量；若采用基于負載預測的調度方法，對于新申請的課程虛擬機資源，沒有可參考的歷史運行數據，無法對物理機負載進行正確預測。……