CloudSim源码分析之物理机资源分配策略

 

                                         CloudSim源码分析之物理机资源分配策略

这里所讲的主机资源主要是指处理能力、带宽和内存，在CloudSim中，如何分配这些资源给虚拟机是由类PeProvisioner、BwProvisioner和RamProvisioner分别定义的。这三个类都是抽象类，只定义了需要的方法接口，研究人员可以通过继承这些类实现自定义的分配策略。同VmAllocationPolicy类一样，作者也为这三个类提供了一种简单的实现，分别为PeProvisionerSimple、BwProvisionerSimple和RamProvisionerSimple，可以在org.cloudbus.cloudsim.provisioners包下面找到这三个类的具体实现代码，接下来以PeProvisionerSimple类为例，分析其源码。

PeProvisionerSimple类的主要方法是allocateMipsForVm，该方法有三种重载的方式，用于将处理器能力（用mips表示）分配给虚拟机。该类所用的分配策略是：将处理器能力量化，每为一台虚拟机成功分配后，处理器能力就相应的减少，如果当前可用处理器能力低于要分配的值，则分配失败，同时以列表的形式记录了同一台虚拟机多次分配的结果。此外，处理器能力的分配策略是在初始化Pe对象时指定的，构造方法为public Pe(int id, PeProvisioner peProvisioner)，这就意味着，一台主机中不同的处理器可以采用不同的分配策略。详细源代码分析如下：

/*******PeProvisionerSimple源码分析****/
public class PeProvisionerSimple extends PeProvisioner {

    /** The pe table. */
    //保存虚拟机ID与PE列表之间的映射

    private Map<String, List<Double>> peTable;

    /**
     * Creates the PeProvisionerSimple object.
     *
     * @param availableMips the available mips
     *
     * @pre $none
     * @post $none
     */
    public PeProvisionerSimple(double availableMips) {
        //设置mips和availableMips

        super(availableMips);
        //初始化peTable

        setPeTable(new HashMap<String, ArrayList<Double>>());
    }

    /*
     * (non-Javadoc)
     * @see cloudsim.provisioners.PeProvisioner#allocateMipsForVM(cloudsim.power.VM, int)
     */
    @Override
    public boolean allocateMipsForVm(Vm vm, double mips) {
        return allocateMipsForVm(vm.getUid(), mips);
    }

    /*
     * (non-Javadoc)
     * @see cloudsim.provisioners.PeProvisioner#allocateMipsForVm(java.lang.String, double)
     */
    @Override
    public boolean allocateMipsForVm(String vmUid, double mips) {
        //如果物理机可用的mips小于虚拟机所需的mips值,则分配失败

        if (getAvailableMips() < mips) {
            return false;
        }

        //临时保存虚拟机待分配的mips

        List<Double> allocatedMips;
        //如果待分配mips的虚拟机之前已经分配过mips，则将新分配的mips添加到该虚拟机对应的mips分配列表。

        if (getPeTable().containsKey(vmUid)) {
            allocatedMips = getPeTable().get(vmUid);
        } else {
            //如果是新虚拟机，则创建对应的mips分配列表，并添加mips

            allocatedMips = new ArrayList<Double>();
        }

        allocatedMips.add(mips);

        //更新该物理机的availableMips值

        setAvailableMips(getAvailableMips() - mips);
        //更新该物理机的peTable,更新映射

        getPeTable().put(vmUid, allocatedMips);

        return true;
    }

    /*
     * (non-Javadoc)
     * @see cloudsim.provisioners.PeProvisioner#allocateMipsForVM(cloudsim.power.VM,
     * java.util.ArrayList)
     */
    //重新分配一组mips给该虚拟机（重新分配的mips总量可能比原来的少，也可能多）

    @Override
    public boolean allocateMipsForVm(Vm vm, List<Double> mips) {
        int totalMipsToAllocate = 0;
        //计算需要重新分配给该虚拟机的mips总量

        for (double _mips : mips) {
            totalMipsToAllocate += _mips;
        }
        //可用的availableMips量加上释放该虚拟机原来获取的mips总量 还是小于需要重新分配的mips总量，则分配失败

        if (getAvailableMips() + getTotalAllocatedMipsForVm(vm) < totalMipsToAllocate) {
            return false;
        }
        // 更新该物理机的availableMips值

        setAvailableMips(getAvailableMips() + getTotalAllocatedMipsForVm(vm) - totalMipsToAllocate);

        // 更新peTable中虚拟机与mips的映射关系

        getPeTable().put(vm.getUid(), mips);

        return true;
    }

    /*
     * (non-Javadoc)
     * @see cloudsim.provisioners.PeProvisioner#deallocateMipsForAllVms()
     */
    @Override
    public void deallocateMipsForAllVms() {
        super.deallocateMipsForAllVms(); // 重置availableMips值为物理机总mips

        getPeTable().clear(); // 重置peTable

    }

    /*
     * (non-Javadoc)
     * @see
     * cloudsim.provisioners.PeProvisioner#getAllocatedMipsForVMByVirtualPeId(cloudsim.power.VM,
     * int)
     */
    // 根据peId获取该PE分配给某虚拟机的mips值

    @Override
    public double getAllocatedMipsForVmByVirtualPeId(Vm vm, int peId) {
        if (getPeTable().containsKey(vm.getUid())) {
            try {
                return getPeTable().get(vm.getUid()).get(peId);
            } catch (Exception e) {
            }
        }
        return 0;
    }

    /*
     * (non-Javadoc)
     * @see cloudsim.provisioners.PeProvisioner#getAllocatedMipsForVM(cloudsim.power.VM)
     */
    // 获取分配给该虚拟机的mips列表（mips列表中 listKey:peId，listValue:mips）

    @Override
    public List<Double> getAllocatedMipsForVm(Vm vm) {
        if (getPeTable().containsKey(vm.getUid())) {
            return getPeTable().get(vm.getUid());
        }
        return null;
    }

    /*
     * (non-Javadoc)
     * @see cloudsim.provisioners.PeProvisioner#getTotalAllocatedMipsForVM(cloudsim.power.VM)
     */
    //获取分配给该虚拟机的mips总数

    @Override
    public double getTotalAllocatedMipsForVm(Vm vm) {
        if (getPeTable().containsKey(vm.getUid())) {
            double totalAllocatedMips = 0.0;
            for (double mips : getPeTable().get(vm.getUid())) {
                totalAllocatedMips += mips;
            }
            return totalAllocatedMips;
        }
        return 0;
    }

    /*
     * (non-Javadoc)
     * @see cloudsim.provisioners.PeProvisioner#deallocateMipsForVM(cloudsim.power.VM)
     */
    // 为该虚拟机删除已经分配的mips（这样这个虚拟机不就残废了么？是不是在删除虚拟机时调用该方法？）

    @Override
    public void deallocateMipsForVm(Vm vm) {
        if (getPeTable().containsKey(vm.getUid())) {
            for (double mips : getPeTable().get(vm.getUid())) {
                setAvailableMips(getAvailableMips() + mips);
            }
            getPeTable().remove(vm.getUid());
        }
    }

    /**
     * Gets the pe table.
     *
     * @return the peTable
     */
    protected Map<String, List<Double>> getPeTable() {
        return peTable;
    }

    /**
     * Sets the pe table.
     *
     * @param peTable the peTable to set
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    protected void setPeTable(Map<String, ? extends List<Double>> peTable) {
        this.peTable = (Map<String, List<Double>>) peTable;
    }

}

注：本篇博客的部分内容借鉴了CSDN “hao的世界”技术博客。希望有志同道合的童靴们，也能发布自己的相关文档，交流才能更快的进步！