资源管理是指在特定条件下,依据既定规则,于不同资源使用者间进行资源调整的操作过程。这些资源使用者涉及各类计算任务(如虚拟解决方案),每个任务在操作系统层面对应一个或多个进程。实现这一过程通常包括两种路径:一是调整计算任务所在机器的资源分配量,二是迁移任务至其他机器。图5.3展示了一例计算任务转移的场景,通过将任务从资源负载过高的物理资源A迁移到资源较少的物理资源B,实现了资源利用的均衡,达到负载平衡。
虚拟化技术的引入,使所有计算任务被封装在虚拟机内,借助其隔离特性,动态迁移方案得以实施,以实现任务的跨物理机器迁移。当前技术已能实现在数秒内完成虚拟机实例从一台物理机到另一台的迁移,期间仅需毫秒级的停机时间,确保高效转移。
随着云计算的普及,资源管理面临着前所未有的挑战。在大规模环境下,动态迁移需考虑以下几点:
存储服务兼容性:在虚拟机数量庞大时,存储服务可能成为瓶颈,影响迁移效率。VMware的Storage vMotion技术可支持迁移过程中虚拟机镜像文件在不同存储服务间的转移。
网络配置适应性:云计算环境下的网络配置需高度灵活,VMware在最新版本中已增强vMotion功能,允许在迁移时调整网络配置。
广播域管理:大量虚拟机可能导致广播域分配问题,VMware通过vNetwork Distributed Switch技术整合广播域,维护虚拟机地址,但随之而来的问题,如广播风暴、安全问题,仍需进一步解决。
实时监控与管理资源是云计算环境下的关键需求,依赖于平台层技术提供商提供的资源使用数据。面对成千上万个计算任务,调度算法需在精确性和效率间取得平衡,同时处理大规模虚拟机迁移的网络带宽限制等问题。
从调度层次看,关注点转向了虚拟机内部应用的管理。现有虚拟化管理方案主要通过在虚拟机层级的调度策略进行资源分配,但缺乏对应用服务级别协议的精确调度。为实现这一目标,需建立虚拟机内部应用的形式化记录方式,如“OVF”格式,以及一套将服务级别协议转化为资源需求或规则的机制,以支持基于应用需求的资源调度。