Способ управления ресурсами, хост и конечная точка

Изобретение относится к области компьютерной техники. Технический результат заключается в повышении эффективности управления ресурсами. Технический результат достигается за счет регулировки параметра характеристики виртуального устройства в соответствии со спецификацией характеристики, при этом отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет суммарному требованию спецификаций характеристики всех процессов, которые используют целевую конечную точку; и когда целевому процессу требуется осуществить доступ к ресурсу, отправляют, посредством CPU, запрос доступа к ресурсу целевого процесса для виртуального устройства к целевой конечной точке; при этом то, что отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет суммарному требованию спецификаций характеристики всех процессов, которые используют целевую конечную точку, в частности содержит: применительно к характеристике, которая может быть совместно использована несколькими процессами, удовлетворение максимальному требованию для данного параметра характеристики во всех спецификациях характеристик; удовлетворение суммарному требованию для параметров характеристики во всех спецификациях характеристик. 5 н. и 21 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

[0001] По данной заявке испрашивается приоритет Китайской Патентной Заявки № 201410745161.3, поданной через Патентное Ведомство Китая 08 декабря 2014г., и озаглавленной «ADAPTIVE QOS METHOD AND APPARATUS», которая во всей своей полноте включена в настоящее описание посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к компьютерной области и, в частности, к технологии управления ресурсами.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Центр обработки данных является совокупностью сложных средств, включающих в себя компьютерную систему и другие вспомогательные устройства. Для обеспечения сопровождения, эти устройства могут быть помещены в одной и той же архитектуре. Центр обработки данных может предоставлять функции, такие как хранение, вычисление, и создание сети.

При обработке данных в виртуальной локальной сети (Virtual LAN, VLAN), центр обработки данных может выполнять приоритетное управление на разных уровнях над трафиком в VLAN, а также может выполнять приоритетное управление над данными в разных протоколах в одной и той же VLAN с тем, чтобы предпочтительно распределять ресурс данным с высоким приоритетом для использования. Например, приоритет данных в протоколе Интернет Интерфейса Небольших Компьютерных Систем (iSCSI) устанавливается выше, чем у данных в протоколе Волоконно-оптического Канала (Fibre Channel, FC).

Процесс является операционной единицей прогона данных. В центре обработки данных, разные процессы могут быть соответствующими разным услугам. Тем не менее, в известном уровне техники, сложно гарантировать качество услуги каждого процесса, и может возникать случай, при котором некоторые процессы не получают достаточных ресурсов или ресурсы, используемые процессами, не достигают требований.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Первый возможный вариант реализации настоящего изобретения предоставляет способ управления ресурсами, применяемый к хосту, при этом хост включает в себя CPU (центральный процессор), в котором сконфигурирован процесс, и конечную точку, соединенную с CPU, причем конечная точка соединена с устройством I/O, и способ включает в себя этапы, на которых: распределяют, посредством CPU, целевую конечную точку целевому процессу, при этом виртуальное устройство размещается в целевой конечной точке; получают, посредством целевой конечной точки, спецификацию характеристики целевого процесса, и регулируют параметр характеристики виртуального устройства в соответствии со спецификацией характеристики, при этом отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет суммарному требованию спецификаций характеристики всех процессов, которые используют целевую конечную точку; когда целевому процессу требуется осуществить доступ к ресурсу, отправляют, посредством CPU, запрос доступа к ресурсу, целевого процесса, для виртуального устройства к целевой конечной точке; и после приема запроса доступа к ресурсу, получают, посредством целевой конечной точки от устройства I/O, ресурс, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса; и предоставляют полученный ресурс целевому процессу для использования. Посредством использования данного решения, можно гарантировать то, что характеристика ресурса целевого процесса и другого процесса, распределенного конечной точке, достигает предварительно установленного стандарта, который добивается результата QoS.

В первом аспекте первого возможного варианта реализации настоящего изобретения, конкретный метод этапа, на котором получают, посредством целевой конечной точки, спецификацию характеристики целевого процесса, может состоять из этапа на котором: получают, посредством целевой конечной точки, спецификацию характеристики от CPU; или состоять из этапов, на которых: собирают, посредством целевой конечной точки, статистику касательно характеристики ресурса, занимаемого при выполнении целевого процесса в прошлом, и формируют спецификацию характеристики в соответствии со статистическим результатом. Первый метод быстрее, а последний метод может лучше удовлетворять фактическим требованиям процесса.

Во втором аспекте первого возможного варианта реализации настоящего изобретения, целевой процесс является процессом, который выполняется в виртуальной машине, или многопотоковым процессом, который выполняется в физической машине, или виртуальной машине. Все три варианта подчиняются концепции «процесса».

В третьем аспекте первого возможного варианта реализации настоящего изобретения, ресурс I/O первого возможного варианта реализации настоящего изобретения может состоять из одного устройства I/O, или из пула ресурсов I/O. Если ресурс I/O состоит из пула ресурсов I/O, то ресурсы нескольких устройств I/O из нескольких конечных точек могут вместе формировать пул ресурсов I/O, или ресурсы нескольких устройств I/O из одной и той же конечной точки вместе формируют пул ресурсов I/O. Посредством организации пула ресурсов, можно лучше планировать ресурс I/O между конечными точками или в конечной точке, и коэффициент использования устройства I/O может быть выше.

В четвертом аспекте первого возможного варианта осуществления настоящего изобретения, то, что отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет суммарному требованию спецификаций характеристики всех процессов, которые используют целевую конечную точку, в частности включает в себя: применительно к характеристике, которая может быть совместно использована несколькими процессами, удовлетворение максимальному требованию для данного параметра характеристики во всех спецификациях характеристик; и применительно к характеристике, которая не может быть совместно использована несколькими процессами, удовлетворение суммарному требованию для параметров характеристики во всех спецификациях характеристик. Таким образом можно гарантировать характеристику ресурса, требуемую целевому процессу.

В пятом аспекте первого возможного варианта реализации настоящего изобретения, предоставляется способ для миграции процесса от хоста к другому хосту, при этом другой хост включает в себя другой CPU, другую конечную точку, и другой пул ресурсов I/O, и конкретные этапы миграции включают в себя этапы, на которых: отправляют, посредством CPU, спецификацию характеристики процесса другому CPU; отправляют, посредством другого CPU, спецификацию характеристики другой конечной точке; формируют, посредством другой конечной точки, другое виртуальное устройство, при этом другое виртуальное устройство удовлетворяет спецификации характеристики; отправляют, посредством CPU, информацию описания процесса другому CPU, и формируют, посредством другого CPU, новый процесс в соответствии с информацией описания; и отправляют, посредством другого CPU, другой запрос доступа к ресурсу нового процесса для другого виртуального устройства к другой конечной точке, когда новому процессу требуется осуществить доступ к ресурсу; и после приема другого запроса доступа к ресурсу, получают, посредством другой конечной точки, ресурс из другого пула ресурсов I/O в соответствии со спецификацией характеристики, и предоставляют ресурс целевому процессу для использования. Новая конечная точка также может предоставлять, для нового процесса (процесса, полученного после миграции) посредством использования данного решения миграции, ресурс, который удовлетворяет требованию характеристики.

Второй возможный вариант реализации настоящего изобретения предоставляет хост, включающий в себя CPU и конечную точку, и выполненный с возможностью управления ресурсами I/O, при этом: CPU выполнен с возможностью выполнения процесса, и распределения целевой конечной точки процессу, при этом целевая конечная точка осуществляет связь с CPU, и когда целевому процессу требуется осуществить доступ к ресурсу, CPU отправляет запрос доступа к ресурсу, целевого процесса, для виртуального устройства к целевой конечной точке; и целевая конечная точка выполнена с возможностью формирования виртуального устройства; выполнена с возможностью получения спецификации характеристики целевого процесса, и регулирования параметра характеристики виртуального устройства в соответствии со спецификацией характеристики, при этом отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет суммарному требованию спецификаций характеристики всех процессов, которые используют целевую конечную точку; и дополнительно выполнена с возможностью: быть соединенной с устройством I/O, получения, после приема запроса доступа к ресурсу, ресурса I/O от устройства I/O в соответствии со спецификацией характеристики целевого процесса, и предоставления ресурса целевому процессу для использования. Хост во втором возможном варианте реализации настоящего изобретения может использовать способы реализации первого возможного варианта реализации настоящего изобретения и каждый аспект первого возможного варианта реализации, которые имеют соответствующий преимущественный эффект.

Третий возможный вариант реализации настоящего изобретения предоставляет способ управления ресурсами, который применяется к конечной точке, при этом конечная точка соединена с CPU посредством использования интерфейса CPU, конечная точка соединена с устройством I/O посредством использования интерфейса ввода/вывода I/O, и виртуальное устройство располагается в конечной точке; и способ включает в себя этапы, на которых: получают спецификацию характеристики целевого процесса, и регулируют параметр характеристики виртуального устройства в соответствии со спецификацией характеристики, при этом отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет суммарному требованию спецификаций характеристики всех процессов, которые используют конечную точку; и принимают запрос доступа к ресурсу, целевого процесса, для виртуального устройства посредством использования интерфейса CPU, получают, от устройства I/O, ресурс, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, и предоставляют полученный ресурс целевому процессу посредством использования интерфейса CPU. Конечная точка в третьем возможном варианте реализации настоящего изобретения согласуется с конечной точкой в первом возможном варианте реализации и в решении в каждом аспекте первого возможного варианта реализации, и вследствие этого, может исполнять вышеупомянутые этапы операции, которые имеют соответствующий преимущественный эффект.

Четвертый возможный вариант реализации настоящего изобретения предоставляет способ управления ресурсами, который применяется в конечной точке, при этом конечная точка соединена с CPU посредством использования интерфейса CPU, конечная точка соединена с устройством I/O посредством использования интерфейса ввода/вывода I/O, и виртуальное устройство располагается в конечной точке; и способ включает в себя этапы, на которых: получают спецификацию характеристики целевого процесса, и регулируют параметр характеристики виртуального устройства в соответствии со спецификацией характеристики, при этом отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет суммарному требованию спецификаций характеристики всех процессов, которые используют конечную точку; и принимают запрос доступа к ресурсу, целевого процесса, для виртуального устройства посредством использования интерфейса CPU, получают, от устройства I/O, ресурс, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, и предоставляют полученный ресурс целевому процессу посредством использования интерфейса CPU. Конечная точка в четвертом возможном варианте реализации настоящего изобретения согласуется с конечной точкой в первом возможном варианте реализации и в решении в каждом аспекте первого возможного варианта реализации, и вследствие этого, может исполнять вышеупомянутые этапы операции, которые имеют соответствующий преимущественный эффект.

Пятый возможный вариант реализации настоящего изобретения предоставляет устройство управления ресурсами, в котором располагается виртуальное устройство, при этом устройство управления ресурсами может быть аппаратным обеспечением или может быть программным обеспечением, и является структурным описанием конечной точки или программного обеспечения в конечной точке. Устройство управления ресурсами включает в себя: модуль приема, выполненный с возможностью приема спецификации характеристики целевого процесса и запроса доступа к ресурсу; модуль регулирования виртуального устройства, выполненный с возможностью регулирования параметра характеристики виртуального устройства в соответствии со спецификацией характеристики, при этом отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет суммарному требованию спецификаций характеристики всех процессов, которые используют устройство управления ресурсами; и модуль получения ресурса, выполненный с возможностью: после того, как модуль приема принимает запрос доступа к ресурсу, целевого процесса, для виртуального устройства, получения, от устройства I/O, ресурса, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, и предоставления ресурса целевому процессу. Конечная точка в пятом возможном варианте реализации настоящего изобретения имеет функцию конечной точки в первом возможном варианте реализации и в решении в каждом аспекте первого возможного варианта реализации, которые имеют соответствующий преимущественный эффект.

В шестом возможном варианте реализации настоящего изобретения, описывается внутренняя структурная конечная точка у конечной точки, при этом конечная точка соединена с CPU, и конечная точка включает в себя: интерфейс CPU, выполненный с возможностью быть соединенным с CPU; интерфейс ввода/вывода I/O, выполненный с возможностью быть соединенным с устройством I/O; и блок обработки, в котором располагается виртуальное устройство, при этом блок обработки соединен с интерфейсом CPU и интерфейсом I/O, и дополнительно выполнен с возможностью: получения спецификации характеристики целевого процесса, и регулирования параметра характеристики виртуального устройства в соответствии со спецификацией характеристики, при этом отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет суммарному требованию спецификаций характеристики всех процессов, которые используют конечную точку; и приема запроса доступа к ресурсу, целевого процесса, для виртуального устройства посредством использования интерфейса CPU, получения, от устройства I/O, ресурса, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, и предоставления полученного ресурса целевому процессу посредством использования интерфейса CPU. Конечная точка в шестом возможном варианте реализации настоящего изобретения согласуется с конечной точкой в первом возможном варианте реализации и в решении в каждом аспекте первого возможного варианта реализации, и вследствие этого, может исполнять вышеупомянутые этапы операции, которые имеют соответствующий преимущественный эффект.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Чтобы описать решения в вариантах осуществления настоящего изобретения более четко, нижеследующее кратко описывает сопроводительные чертежи, которые требуются для описания вариантов осуществления. Сопроводительные чертежи в нижеследующем описании показывают лишь некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, и из этих сопроводительных чертежей по-прежнему могут быть получены другие чертежи.

Фиг. 1 является внутренней схемой топологии компьютера в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 является схемой топологии случая, при котором два компьютера являются взаимосвязанными в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 3 является блок-схемой последовательности операций способа управления ресурсами в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 4 является блок-схемой последовательности операций способа процесса миграции в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 5 является структурной схемой устройства управления ресурсами в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения; и

Фиг. 6 является структурной схемой конечной точки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Нижеследующее четко и полно описывает технические решения в настоящем изобретении со ссылкой на сопроводительные чертежи в вариантах осуществления настоящего изобретения. Ясно, что описываемые варианты осуществления являются лишь некоторыми но не всеми из вариантов осуществления. Все другие варианты осуществления, полученные на основании вариантов осуществления настоящего изобретения, должны лежать в рамках объема правовой защиты настоящего изобретения.

PCIe является стандартом системной шины, который широко используется в центре обработки данных, и большое количество компьютерных периферийных устройств центра обработки данных принадлежит к объему конечной точки (Endpoint) PCIe.

Способ настоящего изобретения может быть использован в конечной точке (Endpoint) Экспресс Межсоединения Периферийных Компонентов (PCI Express, PCIe). Конечная точка PCIe может быть, например, картой сетевого адаптера (Network Adapter) или хост-адаптера шины (Host Bus Adapter, HBA). Обращаясь к Фиг. 1, Фиг. 1 является внутренней структурной схемой компьютера. Конечная точка 12 является инициатором или исполнителем транзакции PCIe. CPU 11 соединен с конечной точкой 12. Конечная точка 12 соединена с устройством 13 I/O, и предоставляет ресурс I/O устройства I/O CPU для использования. Устройство I/O является например, памятью, картой ускорителя, или сетевым адаптером, при этом память может предоставлять ресурс хранения, карта ускорителя может предоставлять вычислительный ресурс, а сетевой адаптер может предоставлять ресурс полосы пропускания. Когда хост включает в себя несколько CPU, CPU 11 является совокупностью всех CPU на одном и том же хосте. Следует отметить, что устройство 13 I/O может быть расположено внутри компьютера, или может быть периферийным устройством компьютера. Нижеследующее описывает случай, при котором устройство I/O располагается внутри компьютера.

Конечная точка PCIe также может именоваться конечной точкой. Конечная точка является функциональным устройством PCIe, которое служит в качестве запросчика или исполнителя транзакции PCIe от своего собственного лица или устройства не-PCIe. Например, конечная точка является графическим контроллером, подключенным к шине PCIe или хост-контроллером USB PCIe. Конечная точка подразделяется на следующие типы: Унаследованная конечная точка, конечная точка PCI Express, и корневая сложная интегрированная конечная точка.

Конечная точка 12 включает в себя процессор, и, вследствие этого, обладает вычислительными возможностями. Конечная точка дополнительно включает в себя интерфейсы и по отдельности соединена с устройством I/O и CPU. Конечная точка может управлять, в виде пула ресурсов, устройством 13 I/O, которое соединено с конечной точкой, и предоставлять ресурс в пуле ресурсов CPU 11 для использования. Конечная точка 12 может выполнять виртуальное устройство, при этом виртуальное устройство выполнено с возможностью исполнения услуги, которая выполняется на CPU 11. Когда присутствует несколько конечных точек 12, конечные точки 12 могут быть взаимосвязаны, могут быть непосредственно соединены проводным или беспроводным образом, или могут быть соединены посредством использования коммутатора.

Несколько конечных точек 12 могут осуществлять связь друг с другом посредством использования коммутатора 14 так, чтобы вместе управлять всеми устройствами 13 I/O. Например, ресурс, предоставляемый посредством устройства 13 I/O каждой конечной точки 12, может быть совместно использован конечными точками 12. Когда устройство 13 I/O, которое непосредственно принадлежит к конечной точке, не может предоставлять достаточно ресурсов для виртуального устройства (vDev), ресурсы могут быть получены от устройства 13 I/O, которое непосредственно принадлежит к другой конечной точке 12.

Необязательно, когда присутствует несколько конечных точек 12, коммутатор (не показан на фигуре) может быть добавлен между CPU 11 и конечными точками 12. Коммутатор осуществляет обмен данными между CPU 11 и конечными точками 12. С одной стороны, может быть расширен внешний порт конечных точек 12, т.е., CPU 11 может быть соединен с большим числом конечных точек 12; с другой стороны, данные CPU 11 могут быть отправлены к корректной конечной точке 12 более точно и быстро.

Фиг. 2 является другой схемой топологии, и отличие от Фиг. 1 состоит в том, что включено два компьютера. Конечные точки компьютеров взаимосвязаны посредством использования коммутатора 14 так, что конечные точки 12 могут вместе управлять всеми устройствами 13 I/O посредством осуществления переговоров. Система, составленная тремя или более компьютерами, также применима к настоящему изобретению, при условии, что конечные точки этих компьютеров соединены посредством использования коммутатора. Компьютер также именуется хостом или узлом, и на разных компьютерах работают их соответствующие операционные системы. Если процесс выполняется на виртуальной машине, виртуальная машина работает в гипервизоре (hypervisor), и разные хосты имеют свои собственные гипервизоры.

Нижеследующее описывает вариант осуществления настоящего изобретения посредством использования примера, в котором память используется в качестве устройства I/O. Память, например, носитель информации, такой как магнитный диск или твердотельный диск, может быть независимым запоминающим носителем информации, или может быть массивом, составленным несколькими запоминающими носителями информации. Запоминающее устройство может обеспечивать возможности услуги, включающие в себя несколько параметров, такие как пропускная способность, время ожидания, полоса пропускания, коэффициент потери пакетов, и дрожание. Качество услуги (QoS), которое требуется разным процессам (Process), как правило разное. Например, высокая полоса пропускания, как правило, требуется, чтобы удовлетворять процесс видео высокой четкости, а более короткое время ожидания и более низкий коэффициент потери пакетов, как правило, ожидаются в процессе банковской услуги.

Соглашение об уровне услуг (Service Level Agreement, SLA) является соглашением или договором, которое определяется посредством переговоров между поставщиком услуги и пользователем по уровню качества услуги, и соглашение или договор указывает соглашения по содержимому услуги, приоритету, обязанностям, и подобном, которые достигаются посредством поставщика услуги и пользователя. SLA главным образом включает в себя две части: (1) коммерческую часть, например, две договаривающиеся стороны, права и обязанности, и правило тарификации; (2) техническую часть, например, адрес узла источника, адрес узла получателя, и зарезервированную полосу пропускания, время ожидание, дрожание, и потерю пакетов, которые требуются для удовлетворения качества услуги; и некоторые другие технические параметры, которые относятся к сети. Следует отметить, что в данном варианте осуществления настоящего изобретения, обсуждается только часть, которая относится к качеству услуги в объекте услуги SLA. В частности, обсуждается только спецификация характеристик, описываемая в технической части SLA, при этом спецификация характеристики может быть квантована, например, значение полосы пропускания, значение времени ожидания, значение дрожания, или значение коэффициента потери пакетов может быть спецификацией характеристики. Оставшаяся часть (например, коммерческая часть и адрес источника или адрес получателя) у SLA не обсуждается в данном варианте осуществления настоящего изобретения. Например, если требуется, чтобы спецификация характеристики времени ожидания процесса 1 была меньше либо равна 0.5мс, то SLA, формируемое для данной услуги, является следующим: «Процесс 1: Время ожидания меньше либо равно 0.5мс».

Для более подходящего описания варианта осуществления способа управления ресурсами, обратимся к Фиг. 3. CPU может выполнять несколько процессов, и нижеследующее описывает то, каким образом выполнять управление ресурсами посредством использования выполняемого процесса одного из процессов в качестве примера. Для удобства описания, данный процесс именуется целевым процессом.

Этап 21. Конечная точка формирует виртуальное устройство (Virtual Device, vDev). Каждая конечная точка может формировать свое собственное виртуальное устройство; или одна конечная точка может формировать несколько виртуальных устройств, и распределять несколько виртуальных устройств каждой конечной точке. Количество vDev является точно таким же, как количество конечных точек, и каждая конечная точка выполняет одно виртуальное устройство.

Виртуальное устройство является виртуальным устройством I/O. Когда конечная точка соединена с одним устройством I/O, CPU может осуществлять доступ к устройству I/O. Если конечная точка соединена с несколькими устройствами I/O, то для CPU сложно непосредственно осуществлять доступ к этим устройствам I/O. Вследствие этого, виртуальное устройство I/O используется, чтобы изменить количество устройств I/O до одного. Т.е., посредством виртуализации устройства I/O, для CPU, кажется, что конечная точка всегда соединена только с одним устройством I/O.

В данном варианте осуществления настоящего изобретения, ресурс виртуального устройства vDev происходит из пула ресурсов, и если ресурсы пула ресурсов происходят от нескольких конечных точек, то ресурс vDev может быть не ограниченным посредством конечной точки. Т.е., ресурс vDev, соответствующий конечной точке, может происходить от устройства I/O конечной точки, может происходить от устройства I/O другой конечной точки в хосте, или может происходить от устройства I/O конечной точки в другом хосте.

vDev может быть представлено CPU в форме физической функции (Physical Function, PF), мульти-функции (Multi Function, MF), или виртуальной функции (Virtual Function, VF). Т.е., vDev может быть виртуализированной PF, MF или VF.

Когда несколько конечных точек совместно используют один пул ресурсов, то ресурсы в пуле ресурсов могут быть в равной степени распределены всем vDev в соответствии с количеством конечных точек. Например, существует суммарно три конечные точки в шести памятях, пространство хранения каждой памяти составляет 100ГБайт, и затем пространство хранения в 200Гбайт распределяется каждому vDev. Ресурсы, распределяемые разным vDev, могут быть разными. Например, пространство хранения в 100Гбайт распределяется первому vDev, пространство хранения в 200Гбайт распределяется второму vDev, и пространство хранения в 300Гбайт распределяется третьему vDev. Применительно к некоторым типам ресурсов I/O, например, применительно к ресурсу I/O, который предоставляется картой ускорителя, на данном этапе, vDev может только сформировано, но vDev не распределяется ресурсов. Ресурсы, предоставляемые посредством всех устройств I/O, становятся частью пула ресурсов, и их управление может осуществляться посредством конечной точки. Ресурс, предоставляемый посредством устройства I/O, именуется ресурсом I/O.

Следует отметить, что на данном этапе, одно vDev создается для каждой конечной точки так, что vDev может быть задействовано позже. Распределение ресурса каждому vDev может быть тонким распределением, т.е., несмотря на то, что ресурсы распределяются, ресурс, распределенный vDev, фактически не занимается посредством vDev, и когда процесс использует ресурс, соответствующий ресурс фактически занимается в соответствии с требованием процесса. Тонкое распределение может улучшать использование ресурса. Конечно, в другом варианте реализации, тонкое распределение может не использоваться, и vDev фактически занимает ресурс. Независимо от режима распределения, количество ресурсов для vDev может быть отрегулировано, например, ресурс, который распределен и которым владеет одно vDev, может быть отведен другому vDev для использования.

В данном варианте осуществления настоящего изобретения, если ресурсы устройств I/O нескольких конечных точек вместе формируют пул ресурсов I/O, то ресурс в пуле ресурсов может быть задействован любой конечной точкой в конечных точках, и, вследствие этого, может быть улучшено использование ресурса. Даже в системе управления ресурсами, составленной посредством нескольких хостов, одна конечная точка может задействовать устройство I/O другой конечной точки, так как ресурсы I/O хостов вместе формируют пул ресурсов. Конечная точка которая задействует и конечная точка которую задействуют могут находиться на одном и том же хосте или на разных хостах.

Конкретный способ задействования является следующим: Целевой процесс отправляет запрос использования ресурса в конечной точке, на которой располагается vDev, конечная точка, на которой располагается vDev (целевая конечная точка) задействует ресурс устройства I/O конечной точки для использования посредством целевого процесса; целевая конечная точка также может отправлять запрос задействования ресурса к другой конечной точке посредством использования коммутатора между конечными точками, и после приема запроса, другая конечная точка распределяет запрошенный ресурс целевому процессу для использования.

На данном этапе, каждая конечная точка имеет одно vDev, и количество конечных точек может быть 1 или, по меньшей мере, 2. Когда количество конечных точек соответствует 1, данная уникальная конечная точка имеет одно vDev. Когда количество конечных точек хоста соответствует, по меньшей мере, 2, ресурсы всех vDev могут быть определены вместе посредством взаимных переговоров между конечными точками, и vDev формируются в соответствии с определенными ресурсами; или все vDev могут быть сформированы посредством одной конечной точки, и конкретное количество ресурсов распределяется каждому vDev, а затем сформированные vDev распределяются конечным точкам. После того, как vDev сформировано, CPU может дополнительно создавать соответствие между процессом и vDev. Так как vDev выполняется на конечной точке, то соответствие существует между vDev и конечной точкой, на которой располагается vDev. Т.е., также существует соответствие между процессом и конечной точкой. Таким образом, процесс может получать ресурс I/O от соответствующей конечной точки. Соответствие, которое между процессом и vDev, и которое создано посредством CPU, представляет собой то, что процесс имеет разрешение, чтобы задействовать ресурс от конечной точки, на которой располагается vDev.

Этап 22. CPU отправляет SLA целевого процесса к целевой конечной точке в соответствии с соответствием между процессом и конечной точкой. Процесс выполняется в CPU, и CPU может получать SLA процесса. В дополнение, идентификатор процесса может быть дополнительно отправлен к конечной точке. Идентификатор процесса может быть идентификатором адресного пространства процесса (Process Address Space Identifier, PAS ID), при этом PAS ID разных процессов являются разными; или может быть ID другого типа, который может идентифицировать процесс.

То, что CPU отправляет каждую спецификацию характеристики к конечной точке посредством использования SLA, является только необязательным методом, посредством которого конечная точка получает спецификацию характеристики. Другим необязательным методом является тот, что конечная точка получает спецификацию характеристики из файла конфигурации, записанного заранее, при этом файл конфигурации может быть сохранен на сетевом сервере или локальном жестком диске. SLA может быть дополнительно записано в базе данных, при этом база данных также может быть сохранена на сетевом сервере или на локальном жестком диске, или быть сохранено в распределенной системе хранения.

Например, процесс является процессом записи данных, и спецификации характеристики, которые переносятся в SLA процесса, включают в себя три пункта: IOPS (Input/Output Per Second, ввод/вывод в секунду) ≥500, время ожидания (Latency Time) ≤1мс., и полоса пропускания≥500Мбит/с. Запоминающее устройство соединено с конечной точкой, и предоставляет, посредством использования конечной точки, ресурсы I/O, которые удовлетворяют всем спецификациям характеристики процесса записи для использования. Ресурс, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, относится к ресурсу, чья спецификация характеристики больше либо равна спецификации характеристики целевого процесса.

Возможным случаем является то, что процесс выполняется в виртуальной машине, а виртуальная машина выполняется в CPU. Другим возможным случаем является то, что виртуальная машина отсутствует, и процесс непосредственно выполняется в CPU. В последнем случае, процесс также именуется операцией или заданием (job). Процесс состоит из одного или более потоков (Thread). Следует отметить, что в сценарии виртуальной машины, процесс, упоминаемый в вариантах осуществления настоящего изобретения, может быть внутренним процессом вышеупомянутой виртуальной машины, или может относиться к самой виртуальной машине, поскольку для операционной системы, виртуальная машина также является процессом. Вследствие этого, процесс в данном варианте осуществления настоящего изобретения включает в себя, по меньшей мере, три возможности: процесс, который непосредственно выполняется в CPU, виртуальную машину, которая выполняется в CPU, и процесс, который выполняется в виртуальной машине.

Этап 23. После приема SLA целевого процесса, целевая конечная точка регулирует все параметры характеристики vDev так, чтобы отрегулированные параметры характеристики vDev удовлетворяли всем принятым действующим SLA. В дополнение, целевая конечная точка сохраняет принятое SLA, и когда принимается более одного SLA, в дополнение к сохранению SLA, дополнительно объединяет каждую спецификацию характеристики, чтобы сформировать объединенную спецификацию характеристики, и сохраняет объединенную спецификацию характеристики.

Отрегулированные параметры характеристики vDev удовлетворяют всем принятым действующим SLA. Действующие SLA включают в себя текущее принятое SLA и предыдущее принятое SLA, но не включают в себя SLA процесса, чей ресурс был высвобожден. Т.е., суммарный запрос всех процессов в отношении ресурсов принятый посредством данной конечной точки может быть удовлетворен посредством задействования ресурсов vDev. Все процессы, описываемые в данном документе, являются процессами, которые по-прежнему имеют разрешение на то, чтобы задействовать ресурсы из целевой конечной точки, не включают в себя завершенный процесс, и не включают в себя процесс, чей ресурс был высвобожден.

Если одна конечная точка является соответствующей нескольким процессам, то конечная точка может принимать SLA нескольких процессов в один и тот же период времени или разные периоды времени, и конечная точка должна удовлетворять всем принятым SLA. Конкретный способ работы следующий: объединение спецификаций характеристики, и регулирование параметров характеристики vDev, чтобы удовлетворять объединенной спецификации характеристики. Политика объединения является следующей: для типа характеристики, которая может быть совместно использована несколькими процессами, для каждого типа характеристики, спецификация характеристики с максимальным требованием характеристики используется в качестве объединенной спецификации характеристики. Для типа характеристики, которая не может быть совместно использована несколькими процессами (т.е., не может быть занята другим процессом после того, как занята процессом), для каждого типа характеристики, сумма параметров характеристики используется в качестве объединенной спецификации характеристики. Например, IOPS или полоса пропускания не могут быть совместно использованы несколькими процессами, и часть IOPS, занимаемая процессом, или полоса пропускания, занимаемая процессом, не могут быть использованы другим процессом. Тем не менее, характеристика времени ожидания может быть совместно использована несколькими процессами, и процесс не занимает характеристику времени ожидания другого процесса. Вследствие этого, при условии, что удовлетворяется процесс, который имеет максимальное требование в отношении времени ожидания, удовлетворяется характеристика времени ожидания оставшихся процессов. Если у процесса есть параметр характеристики, которого нет у другого процесса, спецификация характеристики данного уникального параметра характеристики используется в качестве объединенной спецификации характеристики. Спецификация характеристики является требованием процесса в отношении типа характеристики ресурса, и является стандартом для значения у типа параметра характеристики.

Например, присутствует суммарно три процесса, и PAS ID трех процессов являются соответственно процесс 1, процесс 2, и процесс 3. Каждый из трех процессов имеет две или три спецификации характеристики: процесс 1: IOPS≥500, и время ожидания≤2мс; процесс 2: IOPS≥400, и время ожидания≤1мс; и процесс 3: IOPS≥300, время ожидания≤3мс, и полоса пропускания≥500Мбит/с. В данном случае, объединенные спецификации характеристики имеют суммарно три пункта: IOPS≥500+400+300, время ожидания≤1мс, и полоса пропускания≥500Мбит/с. Спецификация характеристики является требованием в отношении типа характеристики. Параметр характеристики включает в себя значение параметра и используется, чтобы описывать тип характеристики ресурса.

На этапе 21, ресурс распределяется vDev, но не задействуется характеристика ресурса. На данном этапе, vDev задействовано, чтобы удовлетворять требованию QoS. В частности, ресурсы, которые может предоставлять vDev, задействованы, чтобы удовлетворять спецификации характеристики, описанные в SLA.

Конечная точка сохраняет принятое SLA, и идентифицирует PAS ID, соответствующий каждому SLA. Вышеупомянутые три процесса используются в качестве примера. Спецификация характеристики каждого процесса в конечной точке и объединенная спецификация характеристики включают в себя следующее содержимое.

Спецификации характеристики процесса 1: IOPS≥500 и время ожидания≤2мс;

Спецификации характеристики процесса 2: IOPS≥400, и время ожидания≤1мс;

Спецификации характеристики процесса 3: IOPS≥300, время ожидания≤3мс, и полоса пропускания≥500Мбит/с; и

Суммарные объединенные спецификации характеристики: IOPS≥1200, время ожидания≤1мс, и полоса пропускания≥500Мбит/с.

Этап 24. При выполнении, целевой процесс отправляет запрос доступа к ресурсу к целевой конечной точке, на которой располагается vDev, целевая конечная точка принимает запрос доступа к ресурсу, и после приема запроса доступа к ресурсу, целевая конечная точка получает PAS ID целевого процесса из запроса доступа к ресурсу. Затем целевая конечная точка использует PAS ID процесса, чтобы осуществлять поиск SLA целевого процесса, получает, из пула ресурсов устройства I/O, ресурс, который удовлетворяет требованию SLA, соответствующему целевому процессу, и предоставляет ресурс целевому процессу для использования.

Например, PAS ID целевого процесса является процесс 1. Текущей операцией целевого процесса является сохранение данных, и тогда требуемым ресурсом является пространство хранения. Запрос доступа к ресурсу несет в себя данные, которые должны быть сохранены, и после приема запроса доступа к ресурсу процесса 1, конечная точка осуществляет поиск SLA процесса 1, затем получает пространство хранения, которое удовлетворяет требованию SLA, и сохраняет данные, которые должны быть сохранены, в полученном пространстве хранения. Следует отметить, что отправка запроса доступа к ресурсу к vDev конечной точки, соответствующей процессу, также может быть понята как: отправка запроса доступа к ресурсу к конечной точке, чтобы запросить у vDev конечной точки предоставление ресурса.

Целевой процесс отправляет запрос доступа к ресурсу. В частности, CPU отправляет запрос доступа к ресурсу к целевой конечной точке, и запрос доступа несет в себе PAS ID процесса, и может дополнительно нести в себе ID у vDev.

В данном варианте осуществления настоящего изобретения, конечная точка, которая принимает запрос доступа к ресурсу в первый раз является целевой конечной точкой. Целевая конечная точка может задействовать ресурс устройства I/O целевой конечной точки для использования посредством целевого процесса. Целевая конечная точка может дополнительно задействовать устройство I/O другой конечной точки посредством использования коммутатора между конечными точками, который логически отменяет особенность, состоящую в том, что устройство I/O отдельно принадлежит одной конечной точке. В частности, использование ресурса улучшается посредством использования пула ресурсов.

Необязательный вариант состоит в том, что ресурс непосредственно получается из пула ресурсов, не рассматривая конечную точку, к которой принадлежит устройство I/O, и ресурс может происходить от любого устройства I/O. Другой необязательный вариант состоит в том, что конечная точка предпочтительно задействует ресурс, предоставляемый посредством устройства I/O конечной точки, и когда ресурса устройства I/O конечной точки недостаточно для удовлетворения требования, оставшийся ресурс, который требуется, получается от устройства I/O другой конечной точки. В сравнении с первым вариантом, в последнем варианте, может быть сокращен объем работы коммутатора, и увеличивается скорость задействования ресурса. Отношение наведения существует между устройством I/O и конечной точкой, и устройство I/O, которым располагает конечная точка, является устройством конечной точки устройства I/O, которое непосредственно соединено с конечной точкой.

Следует отметить, что на данном этапе, то что целевой процесс задействует ресурс, используется в качестве примера. Фактически, другой процесс также может задействовать ресурс посредством использования целевой конечной точки. Отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет всем принятым действующим SLA. Вследствие этого, в дополнение к целевому процессу, если другой процесс также имеет разрешение, чтобы задействовать ресурс из целевой конечной точки, при выполнении, другой процесс отправляет запрос доступа к ресурсу к целевой конечной точке, на которой располагается vDev, целевая конечная точка также может получать, из пула ресурсов устройства I/O, ресурс, который удовлетворяет требованию SLA, соответствующему другому процессу, и предоставлять ресурс другому процессу для использования. После того как используется данный вариант осуществления, конечная точка может удовлетворять потребности в ресурсе всех процессов, которые используют конечную точку.

Этап 25. После того как целевой процесс использует ресурс, CPU отправляет команду высвобождения ресурса к целевой конечной точке с тем, чтобы высвободить ресурс, занимаемый целевым процессом.

В дополнение, после того как целевой процесс заканчивается, целевая конечная точка может обновлять сохраненную спецификацию характеристики, аннулировать, из конечной точки, спецификацию характеристики процесса, который окончен, и обновлять объединенную спецификацию характеристики в соответствии с процессом, который не окончен.

Когда создается vDev, устройства I/O разных типов могут быть разными. В вышеупомянутых вариантах осуществления, поскольку физическим устройством I/O, предоставленным конечной точке для использования, является память, то ресурсом, предоставляемым памятью является емкость хранения; vDev является виртуализацией физического устройства I/O, причем vDev также может именоваться виртуальной памятью. Если устройством I/O является сетевой адаптер, то vDev является виртуальным сетевым адаптером, причем ресурсом, предоставляемым посредством сетевого адаптера является полоса пропускания сети, а параметром характеристики является, например, время ожидания. Если устройством I/O является карта ускорителя шифрования, то vDev является виртуальная карта ускорителя шифрования. Ресурсом карты акселератора являются операции алгоритма шифрования в секунду, но, как правило, операции алгоритма шифрования в секунду также могут рассматриваться в качестве параметра характеристики QoS, и, вследствие этого, ресурс не распределяется vDev, когда vDev создается, однако операции алгоритма шифрования в секунду используются в качестве параметра характеристики ресурса. Вследствие этого, ресурс может быть не распределен при создании vDev (этап 21), но ресурс используется в качестве типа параметра характеристики, Например, в дополнение к переносу требования IOPS, требования времени ожидания, и требования полосы пропускания, SLA дополнительно несет требование пространства хранения, например, пространство хранение≥200Гбайт.

В дополнение, если меняется спецификация характеристики процесса, CPU может отправлять новую спецификацию характеристики к соответствующей конечной точке. Конечная точка обновляет сохраненную спецификацию характеристики в соответствии с новой спецификацией характеристики, и обновляет объединенную спецификацию характеристики. Когда процесс выполняется, ресурс получается в соответствии с новой спецификацией характеристики.

Компьютер или устройство с основной функцией компьютера также может в целом именоваться узлом. В данном варианте осуществления настоящего изобретения, на основании кросс-узлового сценария на Фиг. 2, перекрестное совместное использование ресурса I/O может быть реализовано посредством взаимного соединения между конечными точками. Когда недостаточно ресурса I/O у процесса узла, ресурс I/O может быть получен от другого узла.

В вышеприведенном варианте осуществления, на этапе 22, спецификация характеристики переносится в SLA, и SLA отправляется к конечной точке посредством использования CPU. Т.е., конечная точка получает спецификацию характеристики процесса посредством использования SLA, отправленного посредством CPU. Спецификация характеристики может быть отправлена к конечной точке посредством использования CPU, и может не переноситься в SLA.

В дополнение к вышеприведенным двум вариантам, настоящее изобретение дополнительно предоставляет вариант осуществления другого способа управления ресурсами. Отличие от вышеупомянутых вариантов осуществления состоит в том, что спецификация характеристики не получается посредством использования CPU, что эквивалентно тому, что модифицируется этап 22. В отношении другого этапа, можно обратиться к вышеупомянутым вариантам осуществления. В данном варианте осуществления другого способа управления ресурсами, спецификация характеристики предварительно сохранена посредством конечной точки, и не требуется ее получение от CPU.

Необязательное решение состоит в том, что конечная точка собирает статистику касательно характеристики ресурса, занимаемого процессом, и устанавливает спецификацию характеристики для процесса в соответствии со статистическим результатом. Предполагается, что после периода времени сбора статистики, в процессе, в котором процесс использует сохраненные ресурсы, занимаемая полоса пропускания лежит в диапазоне между 10Мбайт и 20Мбайт. Спецификация характеристики полосы пропускания процесса может быть установлена, не меньше 20Мбайт. Спецификации характеристики оставшихся параметров характеристики процесса также могут быть получены посредством сбора статистики. В данном решении, процесс может выполняться лучше и улучшается использование ресурса, когда процесс не имеет принудительного требования характеристики (например, SLA не включает в себя требование характеристики).

Другим необязательным решением является то, что системный администратор устанавливает спецификацию характеристики для процесса в соответствии с опытом.

В данном варианте осуществления настоящего изобретения, соответствующий ресурс распределяется, из пула ресурсов в соответствии со спецификацией характеристики процесса, процессу, чтобы удовлетворять требование QoS процесса. Тем не менее, для источника ресурса в пуле ресурсов, настоящее изобретение может дополнительно выполнять расширение. Способ реализации пула ресурсов состоит в том, что ресурсы устройства I/O, которые принадлежат к разным конечным точкам и которые находятся на хосте, составляют пул ресурсов. Второй способ реализации состоит в том, что несколько хостов являются взаимосвязанными, чтобы составлять систему, причем ресурсы устройства I/O, которые принадлежат к разным конечным точкам, составляют пул ресурсов, и не все эти конечные точки происходят из одного и того же хоста. Первый способ реализации и второй способ реализации могут заключаться в том, что ресурсы устройств I/O нескольких конечных точке составляют пул ресурсов, а отличие состоит в том, что эти конечные точки происходят из одного и того же хоста или разных хостов. Третий способ реализации состоит в том, что ресурс устройства I/O одной конечной точки составляет пул ресурсов. Четвертый способ реализации состоит в том, что ресурсы устройства I/O нескольких конечных точек составляют большой пул ресурсов, затем большой пул ресурсов делится на несколько небольших пулов ресурсов, и одна или более конечные точки совместно используют один небольшой пул ресурсов. Когда небольшие пулы ресурсов получаются посредством деления, не учитывается домашняя конечная точка ресурсов.

На основании вышеприведенных вариантов осуществления, настоящее изобретение дополнительно предоставляет вариант осуществления миграции процесса. В частности, в соответствии с данным вариантом осуществления настоящего изобретения, процесс осуществляет миграцию с хоста на другой хост, и, в частности, мигрирует с CPU на другой CPU. Обратимся к Фиг. 4. В данном способе, после того как процесс мигрирует с хоста на другой хост, спецификация характеристики процесса остается неизменной. Решение процесса миграции включает в себя: когда хост выполняет исходный процесс, формируют новый процесс на другом хосте посредством использования информации описания исходного процесса так, что новый процесс является точно таким же как исходный процесс. После того как новый процесс сформирован, исходный процесс может быть завершен. Каким образом формировать новый процесс посредством использования информации описания не включено в данный вариант осуществления. Основная концентрация варианта осуществления состоит в том: каким образом гарантировать то, что конфигурация ресурса нового процесса является согласованной с той, что у исходного процесса после того и перед тем как процесс мигрирует. Нижеследующее является конкретными этапами процесса миграции.

Этап 31. CPU хоста источника миграции отправляет SLA исходного процесса к CPU хоста цели миграции.

CPU хоста источника миграции в настоящий момент выполняет исходный процесс. CPU, с которого осуществляется миграция процесса, отправляет SLA к сетевому адаптеру хоста цели миграции посредством использования сетевого адаптера хоста выхода-миграции, и сетевой адаптер хоста цели миграции отправляет SLA исходного процесса к CPU, на который осуществляется миграция процесса.

Этап 32. CPU хоста цели миграции выбирает конечную точку в качестве конечной точки входа-миграции, и отправляет SLA к конечной точке входа-миграции.

CPU может выбирать конечную точку входа-миграции посредством использования нескольких алгоритмов, например, допустимым способом является произвольное назначение конечной точки в качестве конечной точки входа-миграции.

Этап 33. После приема SLA, конечная точка входа-миграции формирует vDev в соответствии со спецификацией характеристики, которая переносится в SLA.

Если конечная точка, которая принимает SLA, уже имеет vDev, то существующее vDev обновляется. В отношении процесса обновления обратитесь к этапу 23. Обновленное vDev удовлетворяет спецификациям характеристики (включая спецификации характеристики процесса в который должна быть осуществлена миграция, и спецификации характеристики, которые переносятся в действительных SLA, принятых посредством конечной точки входа-миграции перед тем, как осуществляется миграция исходного процесса) всех действующих SLA, соответствующих конечной точке входа-миграции. В отношении того, каким образом удовлетворить спецификации характеристики обратитесь к конкретной операции способа этапа 23.

Если конечная точка, которая принимает SLA, не имеет vDev, vDev формируется в соответствии со спецификацией характеристики исходного процесса.

Этап 34. CPU хоста источника миграции отправляет информацию описания исходного процесса к CPU хоста цели миграции. CPU хоста цели миграции формирует новый процесс в соответствии с информацией описания исходного процесса, который реализует миграцию процесса.

Последовательность отправки информации описания и SLA не ограничивается. Информация описания может быть отправлена первой, а затем отправляется SLA.

После формирования нового процесса, CPU хоста цели миграции отправляет сообщение ответа к хосту выхода-миграции, и исходный процесс, который выполняется в CPU хоста источника миграции, может быть завершен. В качестве альтернативы, после того, как хост источника миграции отправляет информацию описания, исходный процесс завершается и нет необходимости в ожидании сообщения ответа от хоста цели миграции.

Информация описания процесса является информацией, которой достаточно, чтобы позволить новому процессу быть точно таким же, как исходный процесс. Информация описания включает в себя информацию контекста процесса, такую как соответствующе данные памяти, когда процесс выполняется, и значение процесса в регистре, когда процесс выполняется в CPU. Возможный способ состоит в том, что страницы памяти процесса передаются от хоста источника миграции к хосту цели миграции постранично. В данном процессе, существует возможность того, что выполняемый процесс модифицирует переданную страницу памяти, и в данном случае, чтобы обеспечить то, что страница памяти, переданная к узлу, оставалась в самом последнем состоянии, CPU хоста источника миграции предпринимает попытку повторной передачи данной модифицированной страницы памяти. Когда передача страниц памяти процесса завершена, CPU хоста источника миграции откладывает исполнение процесса, и в то же самое время, сохраняет значение процесса в регистре, когда процесс выполняется в CPU в момент паузы и передает значение к CPU хоста цели миграции. CPU хоста цели миграции начинает исполнять процесс после восстановления значения процесса в регистре, когда процесс выполняется в CPU.

Этап 35. Новый процесс отправляет запрос доступа к ресурсу к соответствующей конечной точке, и конечная точка, которая принимает запрос ресурса, получает ресурс в соответствии с SLA процесса, чтобы предоставить ресурс процессу для использования.

В дополнение, после этапа 34, может быть дополнительный этап 36: CPU хоста цели миграции отправляет инструкцию высвобождения ресурса к конечной точке хоста выхода-миграции, и после приема инструкции высвобождения ресурса, хост источника миграции высвобождает ресурс, занимаемый, когда выполняется исходный процесс. Данный этап является необязательным. Другой допустимый способ является следующим: После отправки информации описания и SLA, хост выхода-миграции непосредственно высвобождает ресурс, занимаемый исходным процессом, не ожидая инструкции высвобождения ресурса.

В вышеприведенных способах миграции, после того, как ресурс распределяется процессу, если процесс мигрирует, мигрировавший процесс может легко вновь иметь ресурс с точно такой же характеристикой.

Обращаясь к Фиг. 5, настоящее изобретение дополнительно предоставляет вариант осуществления устройства управления ресурсами, и вышеприведенные способы могут быть использованы для соответствия 52. В отношении конкретных подробностей можно обратиться к вышеприведенным вариантам осуществления способа, и вследствие этого, ниже предоставляется лишь краткое описание. Устройство 5 управления ресурсами включает в себя модуль 51 приема, модуль 52 регулирования виртуального устройства, соединенный с модулем 51 приема, и модуль 53 получения ресурса, соединенный с виртуальным модулем регулирования виртуального устройства. Устройство 5 управления ресурсами может выполнять виртуальное устройство. Устройство управления ресурсами может быть аппаратным обеспечением, или может быть программным обеспечением или встроенным программным обеспечением, которое работает в аппаратном обеспечении.

Модуль 51 приема выполнен с возможностью приема спецификации характеристики целевого процесса и запроса доступа к ресурсу, при этом прием спецификации характеристики целевого процесса является в частности: приемом, посредством модуля приема, спецификации характеристики от CPU; или сбором, посредством устройства управления ресурсами, статистики касательно характеристики ресурса, занимаемого при выполнении целевого процесса в прошлом, и формирование спецификации характеристики в соответствии со статистическим результатом.

Модуль 52 регулирования виртуального устройства выполнен с возможностью регулирования параметра характеристики виртуального устройства в соответствии со спецификацией характеристики, при этом отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет суммарному требованию спецификаций характеристики всех процессов, которые используют устройство управления ресурсами.

Модуль 53 получения ресурса выполнен с возможностью: после того, как модуль приема принимает запрос доступа к ресурсу, целевого процесса, для виртуального устройства, получения, от устройства I/O, ресурса, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, и предоставления ресурса целевому процессу. Ресурс, предоставляемый посредством устройства I/O, может быть предоставлен посредством одного устройства I/O, или может быть предоставлен посредством нескольких устройств I/O в виде пула ресурсов.

Например, ресурсы нескольких устройство I/O вместе формируют пул ресурсов I/O, и устройство I/O, которым управляет устройство 5 управления ресурсами, и устройство I/O, которым управляет другое устройство управления ресурсами, вместе формируют пул ресурсов I/O, и получение, от устройства I/O, ресурса, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, в частности включает в себя: получение, посредством модуля получения ресурса и из пула ресурсов I/O, ресурса, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса.

Пул ресурсов также может быть пулом ресурсов I/O, сформированным вместе ресурсами нескольких устройств I/O, которыми управляет устройство управления ресурсами, и получение, от устройства I/O, ресурса, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, в частности включает в себя: получение, посредством модуля получения ресурса и из пула ресурсов I/O, ресурса, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса.

В вариантах осуществления способа настоящего изобретения на Фиг. 1 и Фиг. 2, упоминается конечная точка, но не описывается сквозная внутренняя структура. Обращаясь к Фиг. 6, нижеследующее кратко описывает структуру конечной точки. Так как конкретная функция конечной точки описывается подробно в вариантах осуществления способа, подробности не описываются в данном варианте осуществления. Конечная точка 6 соединена с CPU посредством использования интерфейса 61 CPU, при этом конечная точка включает в себя: интерфейс 61 CPU, выполненный с возможностью быть соединенным с CPU; интерфейс 63 ввода/вывода I/O, выполненный с возможностью быть соединенным с устройством I/O; и блок 62 обработки, соединенный с интерфейсом CPU и интерфейсом I/O. Конечная точка 6 может быть независимой от хоста, или может составлять хост совместно с CPU.

Блок 62 обработки, в котором располагается виртуальное устройство, дополнительно выполнен с возможностью: получения спецификации характеристики целевого процесса, и регулирования параметра характеристики виртуального устройства в соответствии со спецификацией характеристики, при этом отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет суммарному требованию спецификаций характеристик всех процессов, которые используют конечную точку; и приема запроса доступа к ресурсу, целевого процесса, для виртуального устройства посредством использования интерфейса CPU; получения, от устройства I/O, ресурса, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, и отправки полученного ресурса посредством использования интерфейса CPU.

На основании вышеприведенных описаний вариантов реализации, специалисты в соответствующей области техники могут четко понять, что настоящее изобретение может быть реализовано посредством программного обеспечения в дополнение к необходимому универсальному аппаратному обеспечению или посредством только аппаратного обеспечения. В большинстве случаев, первое является предпочтительным вариантом реализации. На основании такого понимания, технические решения настоящего изобретения, по существу, или часть, которая вносит свой вклад в известный уровень техники, могут быть реализованы в форме продукта программного обеспечения. Компьютерный продукт программного обеспечения хранится в читаемом запоминающем носителе информации, таком как гибкий диск, жесткий диск или оптический диск компьютера, и включает в себя ряд инструкций для предписания компьютерному устройству (которое может быть персональным компьютером, сервером, сетевым устройством, или подобным) выполнять способы, описанные в вариантах осуществления настоящего изобретения.

Вышеприведенные описания являются лишь конкретными вариантами реализации настоящего изобретения, но не предназначены для того, чтобы ограничивать объем правовой защиты настоящего изобретения. Любая вариация или замена, легко понятная специалистам в соответствующей области техники в рамках технического объема, раскрываемого в настоящем изобретении, должны лежать а рамках объема правовой защиты настоящего изобретения. Вследствие этого, объем правовой защиты настоящего изобретения должен подчиняться объему правовой защиты формулы изобретения.

1. Способ управления ресурсами, применяемый к хосту, при этом хост содержит CPU и конечную точку, соединенную с CPU, причем конечная точка соединена с устройством I/O, процесс конфигурируется в CPU; и способ содержит этапы, на которых:

распределяют, посредством CPU, целевую конечную точку целевому процессу, при этом виртуальное устройство размещается в целевой конечной точке;

получают, посредством целевой конечной точки, спецификацию характеристики целевого процесса, причем спецификация характеристики является требованием в отношении типа характеристики в соглашении об уровне услуг (SLA);

регулируют параметр характеристики виртуального устройства в соответствии со спецификацией характеристики, причем параметр характеристики является значением типа характеристики ресурса, при этом отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет суммарному требованию спецификаций характеристики всех процессов, которые используют целевую конечную точку; и

когда целевому процессу требуется осуществить доступ к ресурсу, отправляют, посредством CPU, запрос доступа к ресурсу целевого процесса для виртуального устройства к целевой конечной точке; и после приема запроса доступа к ресурсу получают, посредством целевой конечной точки от устройства I/O, ресурс, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, и предоставляют полученный ресурс целевому процессу для использования;

при этом то, что отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет суммарному требованию спецификаций характеристики всех процессов, которые используют целевую конечную точку, в частности содержит: применительно к характеристике, которая может быть совместно использована несколькими процессами, удовлетворение максимальному требованию для данного параметра характеристики во всех спецификациях характеристик; и применительно к характеристике, которая не может быть совместно использована несколькими процессами, удовлетворение суммарному требованию для параметров характеристики во всех спецификациях характеристик.

2. Способ управления ресурсами по п. 1, в котором этап, на котором получают, посредством целевой конечной точки, спецификацию характеристики целевого процесса, в частности содержит этап, на котором:

получают, посредством целевой конечной точки, спецификацию характеристики от CPU.

3. Способ управления ресурсами по п. 1, в котором этап, на котором получают, посредством целевой конечной точки, спецификацию характеристики целевого процесса, в частности содержит этапы, на которых:

собирают, посредством целевой конечной точки, статистику касательно характеристики ресурса, занимаемого при выполнении целевого процесса в прошлом, и формируют спецификацию характеристики в соответствии со статистическим результатом.

4. Способ управления ресурсами по п. 1, в котором:

целевой процесс выполняется в виртуальной машине.

5. Способ управления ресурсами по п. 1, в котором ресурсы нескольких устройств I/O из нескольких конечных точек вместе формируют пул ресурсов I/O или ресурсы нескольких устройств I/O из одной и той же конечной точки вместе формируют пул ресурсов I/O, и этап, на котором получают от устройства I/O ресурс, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, в частности содержит этап, на котором:

получают из пула ресурсов ресурс, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса.

6. Способ управления ресурсами по п. 1, содержащий:

характеристику, которая может быть совместно использована несколькими процессами, содержащую время ожидания; и

характеристику, которая не может быть совместно использована несколькими процессами, содержащую ввод/вывод в секунду IOPS и полосу пропускания.

7. Способ управления ресурсами по п. 1, в котором способ дополнительно содержит этап, на котором: осуществляют миграцию процесса к другому хосту, при этом другой хост содержит другой CPU, другую конечную точку и другой пул ресурсов I/O, и конкретные этапы осуществления миграции содержат этапы, на которых:

отправляют, посредством CPU, спецификацию характеристики процесса другому CPU;

отправляют, посредством другого CPU, спецификацию характеристики другой конечной точке;

формируют, посредством другой конечной точки, другое виртуальное устройство, при этом другое виртуальное устройство удовлетворяет спецификации характеристики;

отправляют, посредством CPU, информацию описания процесса другому CPU и формируют, посредством другого CPU, новый процесс в соответствии с информацией описания; и

отправляют, посредством другого CPU, другой запрос доступа к ресурсу нового процесса для другого виртуального устройства к другой конечной точке, когда новому процессу требуется осуществить доступ к ресурсу; и после приема другого запроса доступа к ресурсу получают, посредством другой конечной точки, ресурс из другого пула ресурсов I/O в соответствии со спецификацией характеристики и предоставляют ресурс новому процессу для использования.

8. Хост, содержащий CPU и конечную точку и выполненный с возможностью управления ресурсами I/O, при этом:

CPU выполнен с возможностью выполнения процесса и распределения целевой конечной точки процессу, при этом целевая конечная точка осуществляет связь с CPU; и когда целевому процессу требуется осуществить доступ к ресурсу, CPU отправляет запрос доступа к ресурсу целевого процесса для виртуального устройства к целевой конечной точке; и

целевая конечная точка выполнена с возможностью формирования виртуального устройства; выполнена с возможностью получения спецификации характеристики целевого процесса, причем спецификация характеристики является требованием в отношении типа характеристики в соглашении об уровне услуг (SLA); и регулирования параметра характеристики виртуального устройства в соответствии со спецификацией характеристики, причем параметр характеристики является значением типа характеристики ресурса, при этом отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет суммарному требованию спецификаций характеристики всех процессов, которые используют целевую конечную точку; и дополнительно выполнена с возможностью: быть соединенной с устройством I/O, получения, после приема запроса доступа к ресурсу, ресурса I/O от устройства I/O в соответствии со спецификацией характеристики целевого процесса и предоставления ресурса целевому процессу для использования;

при этом то, что отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет суммарному требованию спецификаций характеристики всех процессов, которые используют целевую конечную точку, в частности содержит: применительно к характеристике, которая может быть совместно использована несколькими процессами, удовлетворение максимальному требованию для данного параметра характеристики во всех спецификациях характеристик; и применительно к характеристике, которая не может быть совместно использована несколькими процессами, удовлетворение суммарному требованию для параметров характеристики во всех спецификациях характеристик.

9. Хост по п. 8, в котором то, что целевая конечная точка выполнена с возможностью получения спецификации характеристики целевого процесса, в частности является тем, что:

целевая конечная точка выполнена с возможностью получения спецификации характеристики от CPU.

10. Хост по п. 8, в котором то, что целевая конечная точка выполнена с возможностью получения спецификации характеристики целевого процесса, в частности является тем, что:

целевая конечная точка выполнена с возможностью сбора статистики касательно характеристики ресурса, занимаемого при выполнении целевого процесса в прошлом, и формирования спецификации характеристики для конечной точки в соответствии со статистическим результатом.

11. Хост по п. 8, в котором:

целевой процесс выполняется в виртуальной машине и виртуальная машина выполняется в гипервизоре CPU.

12. Хост по п. 8, в котором:

устройство I/O происходит от по меньшей мере двух конечных точек, вместе формируют пул ресурсов I/O и предоставляют ресурс посредством использования пула ресурсов I/O.

13. Хост по п. 8, в котором ресурсы нескольких устройств I/O вместе формируют пул ресурсов I/O; и

устройство I/O происходит от одной конечной точки, и устройство I/O предоставляет ресурсы, чтобы сформировать пул ресурсов I/O, и предоставляет ресурсы посредством использования пула ресурсов I/O.

14. Хост по п. 8, в котором хост и другой хост составляют систему управления ресурсами и другой хост содержит другой CPU, другую конечную точку и другой пул ресурсов I/O, при этом

CPU дополнительно выполнен с возможностью отправки спецификации характеристики процесса другому CPU и дополнительно выполнен с возможностью отправки информации описания процесса другому CPU;

другой CPU выполнен с возможностью отправки спецификации характеристики другой конечной точке и дополнительно выполнен с возможностью регенерации процесса в соответствии с информацией описания;

другая конечная точка выполнена с возможностью формирования другого виртуального устройства, при этом другое виртуальное устройство удовлетворяет спецификации характеристики; и

другой CPU дополнительно выполнен с возможностью отправки другого запроса доступа к ресурсу повторно сформированного процесса для другого виртуального устройства к другой конечной точке, когда повторно сформированному процессу требуется осуществить доступ к ресурсу; и после приема другого запроса доступа к ресурсу другая конечная точка получает ресурс из другого пула ресурсов I/O в соответствии со спецификацией характеристики и предоставляет ресурс новому процессу для использования.

15. Способ управления ресурсами, который применяется к конечной точке, при этом конечная точка соединена с CPU посредством использования интерфейса CPU, конечная точка соединена с устройством I/O посредством использования интерфейса ввода/вывода I/O и виртуальное устройство располагается на конечной точке; и способ содержит этапы, на которых:

получают спецификацию характеристики целевого процесса, причем спецификация характеристики является требованием в отношении типа характеристики в соглашении об уровне услуг (SLA);

регулируют параметр характеристики виртуального устройства в соответствии со спецификацией характеристики, причем параметр характеристики является значением типа характеристики ресурса, при этом отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет суммарному требованию спецификаций характеристики всех процессов, которые используют конечную точку; и

принимают запрос доступа к ресурсу целевого процесса для виртуального устройства посредством использования интерфейса CPU, получают от устройства I/O ресурс, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, и предоставляют полученный ресурс целевому процессу посредством использования интерфейса CPU;

при этом то, что отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет суммарному требованию спецификаций характеристики всех процессов, которые используют целевую конечную точку, в частности содержит: применительно к характеристике, которая может быть совместно использована несколькими процессами, удовлетворение максимальному требованию для данного параметра характеристики во всех спецификациях характеристик; и применительно к характеристике, которая не может быть совместно использована несколькими процессами, удовлетворение суммарному требованию для параметров характеристики во всех спецификациях характеристик.

16. Способ управления ресурсами по п. 15, в котором этап, на котором получают спецификацию характеристики целевого процесса, в частности содержит этапы, на которых:

принимают, посредством конечной точки, спецификацию характеристики посредством использования интерфейса CPU; или

собирают, посредством конечной точки, статистику касательно характеристики ресурса, занимаемого при выполнении целевого процесса в прошлом, и формируют спецификацию характеристики в соответствии со статистическим результатом.

17. Способ управления ресурсами по п. 15, в котором ресурсы нескольких устройств I/O вместе формируют пул ресурсов I/O и этап, на котором получают от устройства I/O ресурс, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, в частности содержит этап, на котором:

получают из пула ресурсов I/O ресурс, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, при этом ресурсы нескольких устройств I/O от конечной точки и от другой конечной точки вместе формируют пул ресурсов I/O и несколько конечных точек совместно используют ресурс в пуле ресурсов I/O.

18. Способ управления ресурсами по п. 15, в котором ресурсы нескольких устройств I/O вместе формируют пул ресурсов I/O и этап, на котором получают от устройства I/O ресурс, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, в частности содержит этап, на котором:

получают из пула ресурсов I/O ресурс, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, при этом несколько устройств I/O от конечной точки вместе формируют пул ресурсов I/O.

19. Устройство управления ресурсами, в котором располагается виртуальное устройство, содержащее:

модуль приема, выполненный с возможностью приема спецификации характеристики целевого процесса и запроса доступа к ресурсу, причем спецификация характеристики является требованием в отношении типа характеристики в соглашении об уровне услуг (SLA);

модуль регулирования виртуального устройства, выполненный с возможностью регулирования параметра характеристики виртуального устройства в соответствии со спецификацией характеристики, причем параметр характеристики является значением типа характеристики ресурса, при этом отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет суммарному требованию спецификаций характеристики всех процессов, которые используют устройство управления ресурсами; и

модуль получения ресурса, выполненный с возможностью: после того, как модуль приема принимает запрос доступа к ресурсу, целевого процесса, для виртуального устройства, получения от устройства I/O ресурса, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, и предоставления ресурса целевому процессу;

при этом то, что отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет суммарному требованию спецификаций характеристики всех процессов, которые используют целевую конечную точку, в частности содержит: применительно к характеристике, которая может быть совместно использована несколькими процессами, удовлетворение максимальному требованию для данного параметра характеристики во всех спецификациях характеристик; и применительно к характеристике, которая не может быть совместно использована несколькими процессами, удовлетворение суммарному требованию для параметров характеристики во всех спецификациях характеристик.

20. Устройство управления ресурсами по п. 19, в котором прием спецификации характеристики целевого процесса, в частности содержит:

прием, посредством модуля приема, спецификации характеристики от CPU; или

сбор, посредством устройства управления ресурсами, статистики касательно характеристики ресурса, занимаемого при выполнении целевого процесса в прошлом, и формирование спецификации характеристики в соответствии со статистическим результатом.

21. Устройство управления ресурсами по п. 19, в котором ресурсы нескольких устройств I/O вместе формируют пул ресурсов I/O, причем ресурс устройства I/O, которым управляет устройство управления ресурсами, и ресурс устройства I/O, которым управляет другое устройство управления ресурсами, вместе формируют пул ресурсов I/O, и получение от устройства I/O ресурса, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, в частности содержит:

получение, посредством модуля получения ресурса и из пула ресурсов I/O, ресурса, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса.

22. Устройство управления ресурсами по п. 19, в котором ресурсы нескольких устройств I/O, которыми управляет устройство управления ресурсами, вместе формируют пул ресурсов I/O, и получение от устройства I/O ресурса, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, в частности содержит:

получение, посредством модуля получения ресурса и из пула ресурсов I/O, ресурса, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса.

23. Конечная точка, при этом конечная точка соединена с CPU и конечная точка содержит:

интерфейс CPU, выполненный с возможностью быть соединенным с CPU;

интерфейс ввода/вывода I/O, выполненный с возможностью быть соединенным с устройством I/O; и

блок обработки, в котором располагается виртуальное устройство, при этом блок обработки соединен с интерфейсом CPU и интерфейсом I/O и дополнительно выполнен с возможностью:

получения спецификации характеристики целевого процесса, причем спецификация характеристики является требованием в отношении типа характеристики в соглашении об уровне услуг;

регулирования параметра характеристики виртуального устройства в соответствии со спецификацией характеристики, причем параметр характеристики является значением типа характеристики ресурса, при этом отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет суммарному требованию спецификаций характеристики всех процессов, которые используют конечную точку; и

приема запроса доступа к ресурсу целевого процесса для виртуального устройства посредством использования интерфейса CPU;

получения от устройства I/O ресурса, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, и предоставления полученного ресурса целевому процессу посредством использования интерфейса CPU;

при этом то, что отрегулированное виртуальное устройство удовлетворяет суммарному требованию спецификаций характеристики всех процессов, которые используют целевую конечную точку, в частности содержит: применительно к характеристике, которая может быть совместно использована несколькими процессами, удовлетворение максимальному требованию для данного параметра характеристики во всех спецификациях характеристик; и применительно к характеристике, которая не может быть совместно использована несколькими процессами, удовлетворение суммарному требованию для параметров характеристики во всех спецификациях характеристик.

24. Конечная точка по п. 23, в которой получение спецификации характеристики целевого процесса, в частности, является:

приемом, посредством блока обработки, спецификации характеристики посредством использования интерфейса CPU; или

сбором, посредством блока обработки, статистика касательно характеристики ресурса, занимаемого при выполнении целевого процесса в прошлом, и формированием спецификации характеристики в соответствии со статистическим результатом.

25. Конечная точка по п. 23, в которой ресурсы нескольких устройств I/O вместе формируют пул ресурсов I/O, и получение от устройства I/O ресурса, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, в частности содержит:

получение из пула ресурсов I/O ресурса, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, при этом ресурсы нескольких устройств I/O от конечной точки и от другой конечной точки вместе формируют пул ресурсов I/O и несколько конечных точек совместно используют ресурс в пуле ресурсов I/O.

26. Конечная точка по п. 23, в которой ресурсы нескольких устройств I/O от конечной точки вместе формируют пул ресурсов I/O, и получение от устройства I/O ресурса, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса, в частности содержит:

получение из пула ресурсов I/O ресурса, который удовлетворяет спецификации характеристики целевого процесса.