基于内存热插拔的虚拟机动态内存管理系统

摘要

本发明公开了一种基于内存热插拔的虚拟机动态内存管理系统，包括内存监视模块、内存分配模块及内存热插拔模块。内存热插拔模块利用Linux内存热插拔机制，在半虚拟化Linux虚拟机上实现内存热插拔，打破虚拟机初始的内存上限，任意的增加或减小内存，有效提高了虚拟机内存的扩展性。内存分配模块一方面动态预测虚拟机的内存需求，平衡各虚拟机的内存压力，既能满足虚拟机的内存需求，又能提高物理机的内存利用率；另一方面可以在物理机内存不足时，通过合理减小现有虚拟机的内存来创建新的虚拟机，实现了内存过量使用，提高了物理机的内存利用率。

主权项

基于内存热插拔的虚拟机动态内存管理系统，包括内存监视模块，用于获取各虚拟机的内存信息；内存分配模块，用于依据各虚拟机的内存信息进行动态内存分配和动态创建虚拟机；内存热插拔模块，用于将虚拟机的内存调整到内存分配模块计算得到的内存目标值；所述动态内存分配按照如下方式进行：(11)计算各虚拟机的内存增量ΔMl＝Mused(n)l‑Mused(n‑1)l和交换分区增量ΔSl＝S(n)l‑S(n‑1)l，其中Mused(n)l和Mused(n‑1)l分别为第l个虚拟机在第n和n‑1个时间点的使用内存，S(n)l和S(n‑1)l分别为第l个虚拟机在第n和n‑1个时间点的使用交换分区，l＝1，...，L，L为虚拟机总数；(12)预测各虚拟机下一个时间点需要的使用内存Mpredict(n+1)l＝Mused(n)l+ΔMl+ΔSl；(13)计算第n+1个时间点的平均内存利用率 U avg ( n + 1 ) = Σ i = 1 L M predict ( n + 1 ) l / Σ l = 1 L M total ( n ) l , ; (14)计算各虚拟机在第n+1个时间点的内存目标值Mtarget(n+1)l＝Mpredict(n+1)l/Uavg(n+1)；(15)调用内存热插拔模块调整各虚拟机的内存至目标值Mtarget(n+1)l；(16)睡眠T秒，然后返回步骤(11)；所述动态创建虚拟机按照如下方式进行：(21)若物理机的空闲内存大于或等于新虚拟机设定的内存，则直接创建新虚拟机，结束；否则，进入步骤(22)；(22)计算已有虚拟机当前的平均内存利用率Uavg＝∑Mused/(∑Mtotal‑Mnew+Mfree)，其中，∑Mused为已有虚拟机当前的使用内存总和，∑Mtotal为已有虚拟机的内存之和，Mnew为新虚拟机设定的内存，Mfree为物理机当前的空闲内存；(23)计算各已有虚拟机的内存目标值Mtargetl＝Musedl/Uavg，Musedl为第l个已有虚拟机当前的使用内存；(24)调用内存热插拔模块将各已有虚拟机的内存调整到步骤(23)得到的内存目标值后创建新虚拟机。