桌面虛擬化環境下的節能方法、裝置及系統的製作方法

2023-04-28 17:52:01

專利名稱：桌面虛擬化環境下的節能方法、裝置及系統的製作方法
技術領域：
本發明實施例涉及虛擬化技術領域，特別是涉及一種桌面虛擬化環境下的節能方 法、裝置及系統。
背景技術：
虛擬化技術使得可以在一臺物理伺服器上安裝多個不同的作業系統，並實現各個 作業系統的隔離，即使一個作業系統或作業系統上的應用異常亦不會對其它作業系統產 生影響。虛擬化技術在傳統的作業系統和物理硬體資源之間架設一層「虛擬機監控單元 (Virtual Machine Monitor, VMM) 」，實現對物理硬體資源，如處理器、內存、存儲、網絡和其 它外設資源的控制和管理；傳統的作業系統運行在VMM之上，失去對物理資源的控制訪問 權，稱之為虛擬機(Virtual Machine, VM) ；VMM向虛擬機提供虛擬硬體環境，供虛擬機正確 運行，並實現對虛擬機的調度、管理和隔離。虛擬化技術對傳統的企業桌面辦公環境帶來了巨大挑戰個人辦公電腦被虛擬機 取代，終端用戶通過瘦客戶機(Thin Client, TC)或軟體終端(Software Client, SC)訪問 虛擬機桌面辦公；企業通過虛擬化管理軟體將物理伺服器、存儲設備和網絡設備集中管控 起來，並部署虛擬機和管理伺服器，形成桌面虛擬化系統。目前，在桌面虛擬化環境下，虛擬機的節能管理有如下兩種方案1.如在夜間大量虛擬機是不需要運行任何業務，關閉所有虛擬機並下電相應的物 理主機；2.通過動態負載平衡機制，將低負載的虛擬機集中遷移(使用熱遷移」技術)到 少數的物理機上，當物理機上不再有虛擬機時，將該物理機下電。發明人在實現本發明的過程中，發現現有方案一中，在桌面虛擬化環境下，當大 量用戶同時需要使用虛擬機(如上班高峰期)時，物理主機需要從存儲網絡中加載大量虛 擬機，容易導致網絡流量擁塞，虛擬機啟動緩慢或啟動失敗；以及現有方案二中，虛擬機資 源使用比較平穩，物理主機的平均資源負載比較平穩，因此能夠下電的物理主機極少，節能 效果不高；而且，如上班高峰期時將觸發大量虛擬機遷移，大量的「熱遷移」較易導致網絡流 量擁塞。

發明內容
本發明實施例提供一種桌面虛擬化環境下的節能方法、裝置以及桌面虛擬化系 統，以在達到節能效果的同時，避免大量虛擬機熱遷移或大量虛擬機加載導致的網絡流量 擁塞現象。一方面，本發明實施例提供一種桌面虛擬化系統，包括多臺物理主機和管理服務 器，其中每臺物理主機包括硬體層，運行在所述硬體層之上的虛擬機監控單元VMM，運行在 所述虛擬機監控單元VMM之上的至少一個虛擬機，以及至少一個探針，其中所述探針用於收集對應虛擬機的特定事件信息；所述虛擬機監控單元VMM用於根據所述探針收集的虛擬機的特定事件信息，及獲取的虛擬機閒置策略，確定所述特定事 件信息所關聯的虛擬機的當前狀態，向所述管理伺服器輸出對應的虛擬機狀態信息，其中， 所述虛擬機狀態信息表示虛擬機處於閒置狀態或非閒置狀態；所述管理伺服器用於當獲得的虛擬機狀態信息表示被宿主的物理主機上所宿主 的所有虛擬機均為閒置狀態時，向該被宿主的物理主機發送待機命令；所述虛擬機監控單元VMM進一步用於接收所述管理伺服器下發的待機命令，並 向所述硬體層發送對應的待機指令，以控制並使該物理主機進入掛起到內存的待機狀態。另一方面，本發明實施例提供一種物理主機，所述物理主機包括硬體層，運行在 所述硬體層之上的虛擬機監控單元VMM，運行在所述虛擬機監控單元VMM之上的至少一個 虛擬機，以及至少一個探針，其中所述探針用於收集對應虛擬機的特定事件信息；所述虛擬機監控單元VMM用於根據所述探針收集的虛擬機的特定事件信息，及 獲取的虛擬機閒置策略，確定所述特定事件信息所關聯的虛擬機的當前狀態，向管理服務 器輸出對應的虛擬機狀態信息，以及接收所述管理伺服器發送的待機命令，並向所述硬體 層發送對應的待機指令，其中，所述虛擬機狀態信息表示該虛擬機處於閒置狀態或非閒置 狀態；所述硬體層用於響應所述待機指令，控制並使該物理主機進入掛起到內存的待 機狀態。另一方面，本發明實施例提供一種管理伺服器，包括策略管理單元，用於管理虛擬機閒置策略，以及向物理主機下發所述虛擬機閒置 策略，所述虛擬機閒置策略供所述物理主機用以確定該物理主機上宿主的虛擬機的狀態；雲管理單元，用於在獲得的虛擬機狀態信息表示被宿主的物理主機上所宿主的所 有虛擬機的狀態均為閒置狀態時，向所述被宿主的物理主機發送待機命令，所述待機命令 用於控制並使該物理主機進入掛起到內存的待機狀態。另一方面，本發明實施例提供一種桌面虛擬化環境下的節能方法，該方法包括通過探針收集對應虛擬機的特定事件信息；根據收集到的虛擬機的特定事件信息及獲取的虛擬機閒置策略，確定該特定事件 信息所關聯的虛擬機的當前狀態，向管理伺服器輸出對應的虛擬機狀態信息，其中，所述虛 擬機狀態信息表示該虛擬機處於閒置狀態或非閒置狀態；接收所述管理伺服器發送的待機命令，並向硬體層發送對應的待機指令，以控制 並使該虛擬機宿主的物理主機進入掛起到內存的待機狀態。可見，本發明實施例提供一種桌面虛擬化環境下的節能方案，在每個虛擬機中部 署探針，通過探針收集對應虛擬機的特定事件信息；虛擬機監控單元VMM根據所述探針收 集的虛擬機的特定事件信息及管理伺服器提供的虛擬機閒置策略，確定所述特定事件信息 所關聯的虛擬機的當前狀態，並向所述管理伺服器輸出對應的虛擬機狀態信息；當管理服 務器感知到被宿主的物理主機上所宿主的所有虛擬機均為閒置狀態時，向該被宿主的物理 主機發送待機命令；VMM收到所述管理伺服器下發的待機命令，向硬體層發送對應的待機 指令，以控制並使該物理主機進入掛起到內存的待機狀態；可見，通過本發明實施例的方 案，能夠對虛擬機的使用情況進行識別，從而例如，在企業下班後，可以使自身上所宿主的所有虛擬機均為閒置狀態的物理主機待機節能，同時，由於處於掛起到內存的待機狀態的 物理主機，其內存供電，內存狀態信息完整；物理主機被喚醒，直接從掛起的內存運行，迅速 恢復至待機前的狀態，故在達到節能效果的同時，避免例如企業上班時，大量虛擬機「熱遷 移」或大量虛擬機加載導致的網絡流量擁塞現象，進而保證了虛擬機的穩定可靠和高性能， 提高了終端用戶體驗滿意度。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明 的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根 據這些附圖獲得其他的附圖。圖Ia為本發明實施例的一種桌面虛擬化系統的邏輯結構示意圖；圖Ib為本發明實施例的一種桌面虛擬化系統的物理部署示意圖；圖2為本發明實施例的一種物理主機的結構示意圖；圖3為本發明實施例的一種虛擬機中嵌入探針的結構示意圖；圖4為本發明實施例的一種管理伺服器的結構示意圖；圖5為本發明實施例的一種桌面虛擬化環境下的節能方法的流程示意圖；圖6為本發明實施例的另一種桌面虛擬化環境下的節能方法的流程示意圖；圖7為本發明實施例的再一種桌面虛擬化環境下的節能方法的流程示意圖。
具體實施例方式為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例 中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員 在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。請參閱圖la，為本發明實施例的一種桌面虛擬化系統的邏輯結構示意圖，如圖Ia 所示，本發明實施例的桌面虛擬化系統包括多臺物理主機10，20，30 (亦可稱作業務主機， 圖中以三臺物理主機示意，但不限於此)和管理伺服器40，其中，每臺物理主機包括硬體層 (圖中以11，21，31示意)，運行在所述硬體層之上的虛擬機監控單元VMM(圖中以12，22，32 示意)，運行在所述虛擬機監控單元VMM之上的至少一個虛擬機(圖中以VM1，VM2，VM3示 意，但不限於此)，以及至少一個探針(圖中以13，23，33示意，需要說明的是，探針的部署方 式不限於此)，其中所述探針用於收集對應虛擬機的特定事件信息；這裡的特定事件信息可以包括硬體使用信息和/或虛擬機用戶操作信息；虛擬機監控單元VMM 12，22，32用於根據探針收集的虛擬機的特定事件信息，及 管理伺服器40提供的虛擬機閒置策略，確定該特定事件信息所關聯的虛擬機的當前狀態， 並向管理伺服器40輸出對應的虛擬機狀態信息，其中，所述虛擬機狀態信息表示虛擬機處 於閒置狀態或非閒置狀態；以及，管理伺服器40用於當獲得的虛擬機狀態信息表示被宿主的物理主機(比如物理主機10)上所宿主的所有虛擬機均為閒置狀態時，向該被宿主的物理主機(比如物 理主機10)發送待機命令；相應的，虛擬機監控單元VMM 12進一步用於接收管理伺服器40下發的待機命 令，並向硬體層11發送對應的待機指令，以控制並使該物理主機10進入掛起到內存的待機 狀態即ACPI-S3狀態。這裡的ACPI-S3狀態指的是ACPI的S3狀態，即Suspend to RAM(掛起到內存) 狀態，簡稱STR;即將系統進入STR前的工作狀態數據都存放到內存中去。在STR狀態下，電 源仍然繼續為內存等最必要的設備供電，以確保數據不丟失，而其他設備均處於關閉狀態， 系統的耗電量極低。一旦Power按鈕(主機電源開關)被觸發，或通過滑鼠鍵盤事件，網卡 事件等，系統就被喚醒，立即從內存中讀取數據並恢復到STR之前的工作狀態。其中，ACPI 指的是Advanced Configuration and Power Interface，高級配置與電源接口；這是英特 爾、微軟和東芝共同開發的一種電源管理標準；ACPI根據節能程度的高低，一共有SO S5 六種狀態。ACPI-S3是待機狀態中的一種，其內存供電，CPU等不供電，能耗節省達80%以 上；在一種實現方式下，如圖Ia所示，探針13，23，33具體嵌入於對應虛擬機中，具體 用於收集對應虛擬機的硬體使用信息和/或對應虛擬機的用戶操作信息；相應的，虛擬機監控單元VMM 12，22，32具體用於根據探針13，23，33收集的硬體 使用信息和/或用戶操作信息，及管理伺服器40提供的虛擬機閒置策略，確定所述硬體使 用信息和/或用戶操作信息所關聯的虛擬機的當前狀態，向管理伺服器40輸出對應的虛擬 機狀態信息，其中，所述虛擬機狀態信息表示虛擬機處於閒置狀態或非閒置狀態。在另一種實現方式下，所述探針包括嵌入於對應虛擬機中的前端探針(圖Ia中以 13，23，33示意)和部署於所述虛擬機監控單元VMM中的後端探針(圖中未示出)，其中，所 述前端探針用於收集對應虛擬機的用戶操作信息；所述後端探針用於收集對應虛擬機的硬 件使用信息；相應的，虛擬機監控單元VMM 12，22，32具體用於根據前端探針收集的對應虛擬 機的用戶操作信息和後端探針收集的對應虛擬機的硬體使用信息，及管理伺服器40提供 的虛擬機閒置策略，確定所述硬體使用信息和用戶操作信息所關聯的虛擬機的當前狀態， 向管理伺服器40輸出對應的虛擬機狀態信息，其中，所述虛擬機狀態信息表示虛擬機處於 閒置狀態或非閒置狀態。需要說明的是，這裡的虛擬機的硬體使用信息表示所述虛擬機上發生的硬體事 件，所述硬體事件包括但不限於滑鼠事件、鍵盤事件、網絡1/0事件和磁碟1/0事件等等， 這裡的虛擬機的用戶操作信息表示所述虛擬機上發生的操作事件，所述操作事件包括但不 限於用戶對虛擬機執行的「閒置」操作、「待機」操作、「休眠」操作和「斷開」操作等等；本發明實施例的虛擬機閒置策略包括虛擬機閒置時間區段、虛擬機閒置類別、虛 擬機硬體使用信息閒置判定條件和虛擬機用戶操作信息閒置判定條件這四種條件中的一 種或任意組合；具體可以根據實際應用靈活確定。舉例說明虛擬機閒置策略為「虛擬機閒置類別為可閒置」 + 「閒置時間區段 18:00-23:00」+ 「滑鼠+鍵盤30分鐘無事件」 | | 「用戶待機操作」；若虛擬機A屬於可閒置 類別，且當前時間段處於18:00-23:00，且虛擬機A已30分鐘無滑鼠鍵標事件，或者虛擬機A被用戶持行待機操作，則虛擬機A處於閒置狀態，否則虛擬機A處於非閒置狀態；需要說 明的是，這裡的「 + 」表示「和」的關係，「 I I，，表示「或」的關係。其中，虛擬機閒置時間區段指的是虛擬機可閒置的時間區段，如20:00-06:00 ；虛 擬機閒置類別指的是虛擬機是否可閒置；如虛擬機A為不可閒置類別，那麼不管其它條件 是否滿足，該虛擬機A不會被閒置；虛擬機硬體使用信息閒置判定條件指的是根據上報的虛擬機硬體使用信息所表 示的硬體事件的發生頻率來判定虛擬機是否可以閒置，各種虛擬機硬體事件可以任意組 合使用，所述硬體事件包括但不限於滑鼠事件、鍵盤事件、網絡I/O事件和磁碟I/O事件等 等；虛擬機用戶操作信息閒置判定條件指的是判定被執行所述虛擬機用戶操作信息 所表示的操作的虛擬機是否可以閒置；具體的，如果上報的虛擬機用戶操作信息所表示的 操作為閒置操作，則該虛擬機可閒置；如果上報的虛擬機用戶操作信息所表示的操作為預 定操作範圍內的操作，則根據設定的操作替代規則確定該虛擬機是否可閒置；具體的，如果 設定虛擬機「待機」、「休眠」或「斷開」操作能以「閒置」操作替代，則被執行待機」、「休眠」 或「斷開」操作的虛擬機可閒置；如果設定虛擬機「待機」、「休眠」或「斷開」操作不能以「閒 置」操作替代，則被執行待機」、「休眠」或「斷開」操作的虛擬機虛擬機不可閒置；這裡的預 定操作範圍包括「待機」操作、「休眠」操作或「斷開」操作。需要說明的是，為了增強虛擬機閒置策略的靈活性，針對不同的虛擬機閒置時間 區段和/或虛擬機閒置類別，對應的虛擬機硬體使用信息閒置判定條件和/或虛擬機用戶 操作信息閒置判定條件可以是不同的。在一種實現方式下，虛擬機監控單元VMM 12,22,32具體用於當上報信息所關聯 的虛擬機屬於可閒置類別，且當前時間段處於第一閒置時間區段內，且該虛擬機在第一閾 值時間內未發生硬體事件，或者，硬體事件發生頻率小於第一閾值頻率，或者，該虛擬機被 執行閒置操作，或者該虛擬機被執行預定操作範圍內的操作且該操作能以「閒置」操作替 代，則確定該虛擬機當前處於可閒置狀態，並向管理伺服器40輸出表示閒置狀態的虛擬機 狀態信息；這裡的硬體事件包括滑鼠事件、鍵盤事件、網絡I/O事件和磁碟I/O事件中的一 種或多種；在另一種實現方式下，虛擬機監控單元VMM 12,22,32具體用於當上報信息所關 聯的虛擬機屬於可閒置類別，且當前時間段處於第二閒置時間區段內，且該虛擬機在第二 閾值時間內未發生硬體事件，或者，硬體事件發生頻率小於第二閾值頻率，或者，該虛擬機 被執行閒置操作，或者該虛擬機被執行預定操作範圍內的操作且該操作能以「閒置」操作替 代，則確定該虛擬機當前處於可閒置狀態，並向管理伺服器40輸出表示閒置狀態的虛擬機 狀態信息；在另一種實現方式下，虛擬機監控單元VMM 12，22，32具體用於當上報信息所 關聯的虛擬機屬於可閒置類別，且該虛擬機被執行預定操作範圍內的操作且該操作不能以 「閒置」操作替代，則確定該虛擬機當前處於不可閒置狀態，並向管理伺服器40輸出表示不 可閒置狀態的虛擬機狀態信息；在另一種實現方式下，虛擬機監控單元VMM 12,22,32具體用於當上報信息所關 聯的虛擬機屬於不可閒置類別，則確定該虛擬機當前處於不可閒置狀態，並向管理伺服器40輸出表示不可閒置狀態的虛擬機狀態信息；應當理解的是，虛擬機的類別劃分的粒度不限於可閒置類別和不可閒置類別。在 更精細化管理的情況下，可閒置類別可進一步劃分為不同的子類別，例如A，B, C。進一步的，如圖Ia所示，本發明實施例的桌面虛擬化系統中，管理伺服器40進一 步用於根據所述虛擬機狀態信息及虛擬機遷移策略，確定需要遷移的處於不可閒置狀態 的虛擬機和遷移目的物理主機，並向需要遷移的虛擬機宿主的物理主機發送遷移命令；其 中，所述遷移命令包括需要遷移的虛擬機標識ID和遷移的目的主機信息。這裡的虛擬機標 識ID是VMM為每一個虛擬機分配的唯一的字符串序列，用於唯一標識虛擬機；在Xen架構 下稱為imid ；遷移的目的主機信息，具體可以是目的業務主機的IP位址。相應的，虛擬機監控單元VMM 12，22，32進一步用於根據管理伺服器40發送的遷 移命令，將所述虛擬機標識ID對應的虛擬機遷移到所述目的業務主機信息對應的目的業 務主機上。下面來介紹下虛擬機遷移策略所述虛擬機遷移策略包括虛擬機遷移時間區段、虛擬機遷移判定條件和遷移目 標業務主機選定條件；舉例說明如在虛擬機遷移時間區段內，將「非閒置狀態」虛擬機數 小於2且總虛擬機數大於物理主機宿主的平均虛擬機數的業務主機上「非閒置狀態」的虛 擬機遷移到「非閒置狀態」虛擬機比重最高及資源利用率最低的業務主機上。其中，虛擬機遷移判定條件指的是根據當前虛擬機狀態和當前虛擬機所宿主的物 理主機狀態信息來判定當前虛擬機是否需要遷移，當前虛擬機所宿主的物理主機狀態信息 包括當前虛擬機所宿主的物理主機上所宿主的總虛擬機數、「閒置狀態」虛擬機數、平均虛 擬機數中的一種或任意組合；目標業務主機選定條件指的是根據桌面虛擬化環境中物理主機狀態信息選擇遷 移的目標物理主機，該物理主機狀態信息包括物理主機上所宿主的總虛擬機數、「非閒置狀 態」虛擬機數/比重、業務主機資源利用率中的一種或任意組合；具體的，選擇滿足如下條 件中的一項或多項的物理主機作為遷移的目標物理主機；a.在桌面虛擬化環境中本物理主機上所宿主的總虛擬機數最大，或者本物理主機 上所宿主的總虛擬機數大於第一閾值數；b.在桌面虛擬化環境中本物理主機上所宿主的「非閒置狀態」虛擬機比重最大，或 者本物理主機上所宿主的「非閒置狀態」虛擬機比重大於第一閾值百分比；c.在桌面虛擬化環境中本物理主機資源利用率最低，或者本物理主機資源利用率 低於第二閾值百分比。應當理解的是，本發明實施例中，為了增強遷移的靈活性，針對不同的虛擬機遷移 時間區段，對應的虛擬機遷移判定條件和/或遷移目標業務主機選定條件可以是不同的。進一步的，請參閱圖lb，為本發明實施例的一種桌面虛擬化系統的物理部署示意 圖，如圖Ib所示，本發明實施例的桌面虛擬化系統中，管理伺服器40進一步用於響應用戶 登錄虛擬機的操作，向該虛擬機宿主的物理主機(如物理主機10)下發喚醒指令；相應的，該該物理主機10的硬體層11用於響應管理伺服器40發送的喚醒指令， 運行掛起的內存，激活對應的虛擬機，使得該虛擬機進入可操縱狀態。需要說明的是，喚醒指令是管理伺服器40直接向物理主機硬體層發送的指令；由硬體層(具體可以是網卡)接收，並觸發CPU上電、加載運行。綜上所述，本發明實施例提供一種桌面虛擬化系統，在每個虛擬機中部署探針，通 過探針收集對應虛擬機的特定事件信息；虛擬機監控單元VMM根據所述探針收集的虛擬機 的特定事件信息及管理伺服器提供的虛擬機閒置策略，確定所述特定事件信息所關聯的虛 擬機的當前狀態，並向所述管理伺服器輸出對應的虛擬機狀態信息；當管理伺服器感知到 被宿主的物理主機上所宿主的所有虛擬機均為閒置狀態時，向該被宿主的物理主機發送待 機命令；VMM收到所述管理伺服器下發的待機命令，向硬體層發送對應的待機指令，以控制 並使該物理主機進入掛起到內存的待機狀態；可見，通過本發明實施例的方案，能夠對虛擬 機的使用情況進行識別，從而例如，在企業下班後，可以使自身上所宿主的所有虛擬機均為 閒置狀態的物理主機待機節能，同時，由於處於掛起到內存的待機狀態的物理主機，其內存 供電，內存狀態信息完整；業務主機被喚醒，直接從掛起的內存運行，迅速恢復至待機前的 狀態，故在達到節能效果的同時，避免例如企業上班時，大量虛擬機「熱遷移」或大量虛擬機 加載導致的網絡流量擁塞現象，進而保證了虛擬機的穩定可靠和高性能，提高了終端用戶 體驗滿意度。進一步的，通過本發明實施例方案，例如針對那些夜間仍然需要工作，被標記 為「非閒置狀態」的虛擬機，可「熱遷移」至其它業務主機；由於本發明實施例的桌面虛擬化 系統中此類虛擬機數量較少，「熱遷移」不會產生網絡流量擁塞現象。請參閱圖2，為本發明實施例的一種物理主機的結構示意圖，該物理主機可應用於 桌面虛擬化系統中，如圖2所示，該物理主機包括硬體層11，運行在硬體層11上的虛擬機 監控單元VMM 12和運行在虛擬機監控單元VMM 12上的至少一個虛擬機(圖中以VM1，VM2 示意，包括但不限於此)，以及至少一個探針(圖中以探針13示意，但需要說明的是，探針的 部署方式不限於此)，其中探針13用於收集對應虛擬機的特定事件信息；虛擬機監控單元VMM 12用於根據探針13收集的虛擬機的特定事件信息，及獲取 的虛擬機閒置策略，確定該特定事件信息所關聯的虛擬機的當前狀態，並向管理伺服器40 輸出對應的虛擬機狀態信息，以及用於接收管理伺服器40發送的待機命令，並向硬體層發 送對應的待機指令。其中，所述虛擬機狀態信息表示該虛擬機處於閒置狀態或非閒置狀態； 這裡的虛擬機閒置策略的獲取方式，可以是管理伺服器40應物理主機的請求所下發的虛 擬機閒置策略，也可以是管理伺服器40主動推送給物理主機的，也可以是預先確定的虛擬 機閒置策略，等等。硬體層11，用於響應所述待機指令，控制並使該物理主機進入掛起到內存的待機 狀態即ACPI-S3狀態。需要說明的是，在一種實現方式下，探針13嵌入於對應虛擬機中，具體是嵌入於 對應虛擬機的用戶作業系統Guest OS中，有兩種層次a、與驅動Drive同一層次；b、與應用 Application同一層次；探針13具體用於收集對應虛擬機的硬體使用信息和/或對應虛擬 機的用戶操作信息；相應的，虛擬機監控單元VMM 12具體用於根據探針13收集的對應虛擬機的硬體 使用信息和/或用戶操作信息，及管理伺服器40提供的虛擬機閒置策略，確定該硬體使用 信息和/或用戶操作信息所關聯的虛擬機的當前狀態，向管理伺服器40輸出對應的虛擬機 狀態信息，其中，所述虛擬機狀態信息表示虛擬機處於閒置狀態或非閒置狀態。具體的，通
13過消息通訊或共享文件訪問方式向管理伺服器40輸出各虛擬機狀態信息；需要說明的是，這裡的虛擬機的硬體使用信息表示所述虛擬機上發生的硬體事 件，所述硬體事件包括但不限於滑鼠事件、鍵盤事件、網絡I/O事件和磁碟I/O事件等等， 這裡的虛擬機的用戶操作信息表示所述虛擬機上發生的操作事件，所述操作事件包括但不 限於用戶對虛擬機執行的「閒置」操作、「待機」操作、「休眠」操作和「斷開」操作等等；作 為對本裝置的補充，所述虛擬機可提供「閒置」操作選項或菜單，供用戶主動執行虛擬機「閒 置」操作；在又一種實現方式下，如圖3所示，虛擬機VM1，VM2中分別部署有前端探針13aa， 物理主機的虛擬機監控單元VMM12中部署有後端探針13b，前端探針13aa和後端探針13b 可以通過事件通道方式通訊，換言之，探針包括嵌入於對應虛擬機中的前端探針13aa和部 署於虛擬機監控單元VMM中的後端探針13b，其中，前端探針13aa具體用於收集對應虛擬機 的用戶操作信息；後端探針13b具體用於收集對應虛擬機的硬體使用信息；應當理解的是， 探針不一定要分為「前端探針」和「後端探針」。相應的，虛擬機監控單元VMM12具體用於根據前端探針13a收集的對應虛擬機的 用戶操作信息和後端探針13b收集的對應虛擬機的硬體使用信息，及管理伺服器40提供的 虛擬機閒置策略，確定該硬體使用信息和用戶操作信息所關聯的虛擬機的當前狀態，向管 理伺服器40輸出對應的虛擬機狀態信息，其中，所述虛擬機狀態信息表示虛擬機處於閒置 狀態或非閒置狀態。較優的，虛擬機監控單元12進一步用於接收管理伺服器40發送的遷移命令，將所 述遷移命令中包含的虛擬機標識ID對應的虛擬機遷移到所述遷移命令中包含的目的業務 主機信息對應的目的業務主機上。以及，硬體層11進一步用於接收管理伺服器40發送的 喚醒指令，響應所述喚醒指令，運行掛起的內存，激活對應的虛擬機，使得該虛擬機進入可 操縱狀態。具體的，喚醒指令是管理伺服器直接向物理主機的硬體層發送的指令；由硬體層 (具體可以是網卡)接收，並觸發CPU上電、加載運行。下面介紹探針是通過如下方法來收集虛擬機硬體使用信息和/或虛擬機用戶操 作信息1、對應虛擬機的用戶操作信息是探針通過向Guest OS註冊相應操作的事件處 理函數，截獲對應的用戶操作事件；2、對應虛擬機的硬體使用信息中的滑鼠和鍵盤信息探針通過向Guest OS註冊 滑鼠和鍵盤的事件處理函數，截獲相應事件；網絡I/O信息是探針通過向Guest OS註冊相 應的驅動接口，截獲網絡I/O事件；磁碟I/O信息是探針通過向Guest OS註冊相應的驅動 接口，截獲磁碟I/O事件；在虛擬機硬體使用信息和/或虛擬機用戶操作信息收集到後，可通過事件通道或 消息通訊等方式傳遞至虛擬機監控單元VMM 12，22，32 ；下面介紹虛擬機閒置策略這裡的虛擬機閒置策略包括虛擬機閒置時間區段、虛擬機閒置類別、虛擬機硬體 使用信息閒置判定條件和虛擬機用戶操作信息閒置判定條件這四種條件中的一種或任意 組合；具體可以根據實際應用靈活確定。舉例說明虛擬機閒置策略為「虛擬機閒置類別為可閒置」 + 「閒置時間區段18:00-23:00」+ 「滑鼠+鍵盤30分鐘無事件」 | | 「用戶待機操作」；若虛擬機A屬於可閒置 類別，且當前時間段處於18:00-23:00，且虛擬機A已30分鐘無滑鼠鍵標事件，或者虛擬機 A被用戶持行待機操作，則虛擬機A處於閒置狀態，否則虛擬機A處於非閒置狀態；需要說 明的是，這裡的「 + 」表示「和」的關係，「 I I，，表示「或」的關係。其中，虛擬機閒置時間區段指的是虛擬機可閒置的時間區段，如20:00-06:00 ；虛 擬機閒置類別指的是虛擬機是否可閒置；如虛擬機A為不可閒置類別，那麼不管其它條件 是否滿足，該虛擬機A不會被閒置；虛擬機硬體使用信息閒置判定條件指的是根據上報的虛擬機硬體使用信息所表 示的硬體事件的發生頻率來判定虛擬機是否可以閒置，各種虛擬機硬體事件可以任意組 合使用，所述硬體事件包括但不限於滑鼠事件、鍵盤事件、網絡I/O事件和磁碟I/O事件等 等；虛擬機用戶操作信息閒置判定條件指的是判定被執行所述虛擬機用戶操作信息 所表示的操作的虛擬機是否可以閒置；具體的，如果上報的虛擬機用戶操作信息所表示的 操作為閒置操作，則該虛擬機可閒置；如果上報的虛擬機用戶操作信息所表示的操作為預 定操作範圍內的操作，則根據設定的操作替代規則確定該虛擬機是否可閒置；具體的，如果 設定虛擬機「待機」、「休眠」或「斷開」操作能以「閒置」操作替代，則被執行待機」、「休眠」 或「斷開」操作的虛擬機可閒置；如果設定虛擬機「待機」、「休眠」或「斷開」操作不能以「閒 置」操作替代，則被執行待機」、「休眠」或「斷開」操作的虛擬機虛擬機不可閒置；這裡的預 定操作範圍包括「待機」操作、「休眠」操作或「斷開」操作。需要說明的是，為了增強虛擬機閒置策略的靈活性，針對不同的虛擬機閒置時間 區段和/或虛擬機閒置類別，對應的虛擬機硬體使用信息閒置判定條件和/或虛擬機用戶 操作信息閒置判定條件可以是不同的。在一種實現方式下，虛擬機監控單元VMM 12具體用於當上報信息所關聯的虛擬 機屬於可閒置類別，且當前時間段處於第一閒置時間區段內，且該虛擬機在第一閾值時間 內未發生硬體事件，或者，硬體事件發生頻率小於第一閾值頻率，或者，該虛擬機被執行閒 置操作，或者該虛擬機被執行預定操作範圍內的操作且該操作能以「閒置」操作替代，則確 定該虛擬機當前處於可閒置狀態，並向管理伺服器40輸出表示閒置狀態的虛擬機狀態信 息，以及用於接收管理伺服器40下發的待機命令，並向硬體層發送對應的待機指令，以控 制並使該物理主機進入ACPI-S3狀態；這裡的硬體事件包括滑鼠事件、鍵盤事件、網絡I/O 事件和磁碟I/O事件中的一種或多種；在另一種實現方式下，虛擬機監控單元VMM 12具體用於當上報信息所關聯的虛 擬機屬於可閒置類別，且當前時間段處於第二閒置時間區段內，且該虛擬機在第二閾值時 間內未發生硬體事件，或者，硬體事件發生頻率小於第二閾值頻率，或者，該虛擬機被執行 閒置操作，或者該虛擬機被執行預定操作範圍內的操作且該操作能以「閒置」操作替代，則 確定該虛擬機當前處於可閒置狀態，並向管理伺服器40輸出表示閒置狀態的虛擬機狀態 信息，以及用於接收管理伺服器40下發的待機命令，並向硬體層發送對應的待機指令，以 控制並使該物理主機進入ACPI-S3狀態，以及用於接收管理伺服器40下發的待機命令，並 向硬體層發送對應的待機指令，以控制並使該物理主機進入ACPI-S3狀態；在另一種實現方式下，虛擬機監控單元VMM 12具體用於當上報信息所關聯的虛擬機屬於可閒置類別，且該虛擬機被執行預定操作範圍內的操作且該操作不能以「閒置」操 作替代，則確定該虛擬機當前處於不可閒置狀態，並向管理伺服器40輸出表示不可閒置狀 態的虛擬機狀態信息，以及用於接收管理伺服器40下發的待機命令，並向硬體層發送對應 的待機指令，以控制並使該物理主機進入ACPI-S3狀態；在另一種實現方式下，虛擬機監控單元VMM 12具體用於當上報信息所關聯的虛 擬機屬於不可閒置類別，則確定該虛擬機當前處於不可閒置狀態，並向管理伺服器40輸出 表示不可閒置狀態的虛擬機狀態信息，以及用於接收管理伺服器40下發的待機命令，並向 硬體層發送對應的待機指令，以控制並使該物理主機進入ACPI-S3狀態；應當理解的是，虛擬機的類別劃分的粒度不限於可閒置類別和不可閒置類別。在 更精細化管理的情況下，可閒置類別可進一步劃分為不同的子類別，例如A，B, C。關於如上功能單元的具體實現可參考方法實施例的描述。本發明實施例裝置的各個單元可以集成於一體，也可以分離部署。上述單元可以 合併為一個單元，也可以進一步拆分成多個子單元。綜上所述，本發明實施例提供一種物理主機，在每個虛擬機中部署探針，通過探針 收集對應虛擬機的特定事件信息；虛擬機監控單元VMM根據所述探針收集的虛擬機的特定 事件信息及獲取的虛擬機閒置策略，確定所述特定事件信息所關聯的虛擬機的當前狀態， 並向所述管理伺服器輸出對應的虛擬機狀態信息；當管理伺服器感知到被宿主的物理主機 上所宿主的所有虛擬機均為閒置狀態時，向該被宿主的物理主機發送待機命令；VMM收到 所述管理伺服器下發的待機命令，向硬體層發送對應的待機指令，以控制並使該物理主機 進入掛起到內存的待機狀態；可見，通過本發明實施例的方案，能夠對虛擬機的使用情況進 行識別，從而例如，在企業下班後，可以使自身上所宿主的所有虛擬機均為閒置狀態的物理 主機待機節能，同時，由於處於掛起到內存的待機狀態的物理主機，其內存供電，內存狀態 信息完整；業務主機被喚醒，直接從掛起的內存運行，迅速恢復至待機前的狀態，故在達到 節能效果的同時，避免例如企業上班時，大量虛擬機「熱遷移」或大量虛擬機加載導致的網 絡流量擁塞現象，進而保證了虛擬機的穩定可靠和高性能，提高了終端用戶體驗滿意度。進 一步的，通過本發明實施例方案，例如針對那些夜間仍然需要工作，被標記為「非閒置狀態」 的虛擬機，可「熱遷移」至其它業務主機；由於本發明實施例的桌面虛擬化系統中此類虛擬 機數量較少，「熱遷移」不會產生網絡流量擁塞現象。請參閱圖4，為本發明實施例的一種管理伺服器的結構示意圖，如圖4所示，管理 伺服器40包括策略管理單元41和雲管理單元42，其中策略管理單元41，用於管理虛擬機閒置策略，以及向物理主機下發該虛擬機閒置 策略，該虛擬機閒置策略供所述物理主機用以確定該物理主機上宿主的虛擬機的狀態；需 要說明的是，一般是系統初始化時，由策略管理單元41下發虛擬機閒置策略。這裡的虛擬 機閒置策略的具體內容，請參見前述實施例，這裡不再贅述。雲管理單元42，用於在獲得的虛擬機狀態信息表示被宿主的物理主機上所宿主的 所有虛擬機的狀態均為閒置狀態時，向該被宿主的物理主機發送待機命令，所述待機命令 用於控制並使該物理主機進入掛起到內存的待機狀態。其中，所述虛擬機狀態信息表示虛 擬機處於「閒置狀態」或「非閒置狀態」；在一種實現方式下，策略管理單元41進一步用於管理虛擬機遷移策略；這裡的虛擬機遷移策略的具體內容，請參見前述實施例，這裡不再贅述。雲管理單元42進一步用於根據獲得的虛擬機狀態信息及虛擬機遷移策略，確定 需要遷移的處於不可閒置狀態的虛擬機和遷移目的業務主機，並向需要遷移的虛擬機宿主 的物理主機發送遷移命令；其中，所述遷移命令包括需要遷移的虛擬機標識ID和遷移的目 的主機信息。這裡的虛擬機標識ID是VMM為每一個虛擬機分配的唯一的字符串序列，用於 唯一標識虛擬機；例如，在Xen架構下稱為imid ；這裡的遷移的目的主機信息，具體可以是 目的業務主機的IP位址。在一種實現方式下，雲管理單元42進一步用於響應用戶登錄虛擬機的操作命 令，向該虛擬機宿主的物理主機下發喚醒指令，所述喚醒指令用於使得該虛擬機進入可操 縱狀態；需要說明的是，參見圖Ib所示，用戶通過SC或TC登錄對應虛擬機，相應的操作命 令傳遞到管理伺服器40 (具體是雲管理單元42)，管理伺服器40 (具體是雲管理單元42)響 應該操作命令，向該虛擬機宿主的物理主機10，20，30下發喚醒指令，具體是通過網絡消息 向該虛擬機宿主的物理主機的硬體層下發喚醒指令，所述喚醒指令為網卡喚醒指令。在實際應用中，本發明實施例的管理伺服器可以為物理伺服器或虛擬機。關於如上功能單元的具體實現可參考方法實施例的描述。本發明實施例裝置的各個單元可以集成於一體，也可以分離部署。上述單元可以 合併為一個單元，也可以進一步拆分成多個子單元。綜上所述，本發明實施例提供一種管理伺服器，在獲得的虛擬機狀態信息表示被 宿主的物理主機上所宿主的所有虛擬機的狀態均為「閒置狀態」狀態時，向該被宿主的物理 主機發送待機命令，使得物理主機響應該待機命令進入掛起到內存的待機狀態即ACPI-S3 狀態；可見，通過本發明實施例的方案，能夠使部分業務主機待機節能，同時，由於處於 ACPI-S3狀態的業務主機，其內存供電，內存狀態信息完整；業務主機被喚醒，直接從掛起 的內存運行，迅速恢復至待機前的狀態，故在達到節能效果的同時，避免例如企業上班時， 大量虛擬機「熱遷移」或大量虛擬機加載導致的網絡流量擁塞現象，進而保證了虛擬機的穩 定可靠和高性能，提高了終端用戶體驗滿意度。進一步的，通過本發明實施例方案，例如針對那些夜間仍然需要工作，被標記為 「非閒置狀態」的虛擬機，可「熱遷移」至其它業務主機；由於本發明實施例的桌面虛擬化系 統中此類虛擬機數量較少，「熱遷移」不會產生網絡流量擁塞現象。請參閱圖5，為本發明實施例提供一種桌面虛擬化環境下的節能方法的流程示意 圖，該方法可以應用於如圖Ia和Ib所示桌面虛擬化系統中的物理主機，該物理主機包括 硬體層，運行在硬體層上的虛擬機監控單元VMM和運行在虛擬機監控單元VMM上的至少一 個虛擬機，以及至少一個探針，如圖5所示，該方法可以包括如下步驟S501、通過探針收集對應虛擬機的特定事件信息；S502、根據收集到的虛擬機的特定事件信息，及獲得的虛擬機閒置策略，確定該特 定事件信息所關聯的虛擬機的當前狀態，向管理伺服器輸出對應的虛擬機狀態信息，其中， 所述虛擬機狀態信息表示虛擬機處於閒置狀態或非閒置狀態；這裡虛擬機閒置策略的獲得方式，可以是管理伺服器主動下發的虛擬機閒置策 略，也可以是管理伺服器應物理主機的請求所下發的虛擬機閒置策略，也可以是預先確定 的虛擬機閒置策略，等等。
這裡的虛擬機閒置策略包括虛擬機閒置時間區段、虛擬機閒置類別、虛擬機硬體 使用信息閒置判定條件和虛擬機用戶操作信息閒置判定條件這四種條件中的一種或任意 組合；具體可以根據實際應用靈活確定。對於虛擬機閒置策略的詳細描述請參考前述實施 例，這裡不再贅述。S503、接收管理伺服器發送的待機命令，並向硬體層發送對應的待機指令，以控制 並使該虛擬機宿主的物理主機進入掛起到內存的待機狀態即ACPI-S3狀態。在一種實現方式下，S501具體包括通過嵌入於對應虛擬機中的探針收集所述虛 擬機的硬體使用信息和/或用戶操作信息；相應的，S502具體包括根據收集到的對應虛擬 機的硬體使用信息和/或對應虛擬機的用戶操作信息及管理伺服器提供的虛擬機閒置策 略，確定所述硬體使用信息和/或用戶操作信息所關聯的虛擬機的當前狀態，向所述管理 伺服器輸出對應的虛擬機狀態信息。在另一種實現方式下，S501具體包括由部署於對應虛擬機中的前端探針收集對 應虛擬機的用戶操作信息，由部署於虛擬機監控單元VMM中的後端探針收集對應虛擬機的 硬體使用信息；相應的，S502具體包括根據所述前端探針收集的對應虛擬機的用戶操作 信息和所述後端探針收集的對應虛擬機的硬體使用信息及管理伺服器提供的虛擬機閒置 策略，確定所述硬體使用信息和用戶操作信息所關聯的虛擬機的當前狀態，向所述管理服 務器輸出對應的虛擬機狀態信息。較佳的，本發明實施例的方法中，進一步包括接收管理伺服器發送的遷移命令， 將所述遷移命令中包含的虛擬機標識ID對應的虛擬機遷移到所述遷移命令中包含的目的 業務主機信息對應的目的業務主機上。其中，所述遷移命令包括需要遷移的虛擬機標識ID 和遷移的目的主機信息。這裡的虛擬機標識ID是VMM為每一個虛擬機分配的唯一的字符 串序列，用於唯一標識虛擬機；如，在Xen架構下稱為uuid ；遷移的目的主機信息，具體可以 是目的業務主機的IP位址。進一步的，本發明實施例的方法進一步包括接收管理伺服器發送的喚醒指令，響 應該喚醒指令，運行掛起的內存，激活對應的虛擬機，使得該虛擬機進入可操縱狀態，這裡 的喚醒指令為管理伺服器響應用戶登錄虛擬機的操作所下發的。所述虛擬機的硬體使用信息表示所述虛擬機上發生的硬體事件，所述硬體事件包 括滑鼠事件、鍵盤事件、網絡I/O事件和磁碟I/O事件中的一種或多種；所述虛擬機的用 戶操作信息表示所述虛擬機上發生的操作事件，所述操作事件包括用戶對虛擬機執行的 閒置操作、待機操作、休眠操作和斷開操作中的一種或多種；所述虛擬機閒置策略包括虛擬機閒置時間區段、虛擬機閒置類別、虛擬機硬體使 用信息閒置判定條件和虛擬機用戶操作信息閒置判定條件中的一種或任意組合；其中，所述虛擬機閒置時間區段指的是虛擬機可閒置的時間區段；所述虛擬機閒 置類別指的是虛擬機是否可閒置；所述虛擬機硬體使用信息閒置判定條件指的是根據所述 虛擬機硬體使用信息所表示的硬體事件的發生頻率來判定虛擬機是否可以閒置；所述虛擬 機用戶操作信息閒置判定條件指的是判定被執行所述虛擬機用戶操作信息所表示的操作 的虛擬機是否可以閒置。具體的內容和實現可以參考前述實施例的描述，這裡不再贅述。在一種實現方式下，根據收集到的硬體使用信息和/或用戶操作信息及獲取的虛 擬機閒置策略，確定該硬體使用信息和/或用戶操作信息所關聯的虛擬機的當前狀態，向
18管理伺服器輸出對應的虛擬機狀態信息，具體包括當收集到的硬體使用信息和/或用戶操作信息所關聯的虛擬機屬於可閒置類別， 且當前時間段處於第一閒置時間區段內，且該虛擬機在第一閾值時間內未發生硬體事件， 或者，硬體事件發生頻率小於第一閾值頻率，或者，該虛擬機被執行閒置操作，或者該虛擬 機被執行預定操作範圍內的操作且該操作能以「閒置」操作替代，則確定該虛擬機當前處於 可閒置狀態，並向管理伺服器輸出表示閒置狀態的虛擬機狀態信息；這裡的硬體事件包括 滑鼠事件、鍵盤事件、網絡I/O事件和磁碟I/O事件中的一種或多種；或者，當收集到的硬體使用信息和/或用戶操作信息所關聯的虛擬機屬於可閒置 類別，且當前時間段處於第二閒置時間區段內，且該虛擬機在第二閾值時間內未發生硬體 事件，或者，硬體事件發生頻率小於第二閾值頻率，或者，該虛擬機被執行閒置操作，或者該 虛擬機被執行預定操作範圍內的操作且該操作能以「閒置」操作替代，則確定該虛擬機當前 處於可閒置狀態，並向管理伺服器輸出表示閒置狀態的虛擬機狀態信息；其中，所述預定操 作範圍包括待機操作、休眠操作或斷開操作。或者，當收集到的硬體使用信息和/或用戶操作信息所關聯的虛擬機屬於可閒置 類別，且該虛擬機被執行預定操作範圍內的操作且該操作不能以「閒置」操作替代，則確定 該虛擬機當前處於不可閒置狀態，並向管理伺服器輸出表示不可閒置狀態的虛擬機狀態信 息；或者，當收集到的硬體使用信息和/或用戶操作信息所關聯的虛擬機屬於不可閒 置類別，則確定該虛擬機當前處於不可閒置狀態，並向管理伺服器輸出表示不可閒置狀態 的虛擬機狀態信息。綜上所述，本發明實施例提供一種桌面虛擬化環境下的節能方法，在每個虛擬機 中部署探針，通過探針收集對應虛擬機的特定事件信息；根據所述探針收集的虛擬機的特 定事件信息及管理伺服器提供的虛擬機閒置策略，確定所述特定事件信息所關聯的虛擬機 的當前狀態，並向管理伺服器輸出對應的虛擬機狀態信息；當收到管理伺服器下發的待機 命令，向硬體層發送對應的待機指令，以控制並使該物理主機進入掛起到內存的待機狀態； 可見，通過本發明實施例的方案，能夠對虛擬機的使用情況進行識別，從而例如，在企業下 班後，可以使自身上所宿主的所有虛擬機均為閒置狀態的物理主機待機節能，同時，由於處 於掛起到內存的待機狀態的物理主機，其內存供電，內存狀態信息完整；業務主機被喚醒， 直接從掛起的內存運行，迅速恢復至待機前的狀態，故在達到節能效果的同時，避免例如企 業上班時，大量虛擬機「熱遷移」或大量虛擬機加載導致的網絡流量擁塞現象，進而保證了 虛擬機的穩定可靠和高性能，提高了終端用戶體驗滿意度。進一步的，通過本發明實施例方案，例如針對那些夜間仍然需要工作，被標記為 「非閒置狀態」的虛擬機，可「熱遷移」至其它業務主機；由於本發明實施例的桌面虛擬化系 統中此類虛擬機數量較少，「熱遷移」不會產生網絡流量擁塞現象。下面結合實際應用來詳細介紹下本發明實施例的方法請參閱圖6，為本發明實施例的又一種桌面虛擬化環境下的節能方法的流程示意 圖，可以應用於在桌面虛擬化系統辦公環境中，在用戶下班時間區段內觸發虛擬機待機流 程的場景，如圖6所示，該方法包括S601、流程開始；
在初始狀態，業務主機上的虛擬機運行正常。S602、用戶通過 TC(Thin Client，瘦客戶機)或者 SC(Software Client，軟體終 端)訪問虛擬機桌面，手工執行虛擬機閒置操作；需要說明的是，所述虛擬機可提供「閒置」操作選項或菜單，供用戶主動執行虛擬 機「閒置」操作；S603、業務主機的虛擬機中嵌入的探針收集該虛擬機的硬體使用信息和該虛擬機 的用戶操作信息，並將該虛擬機的硬體使用信息和用戶操作信息傳遞給業務主機的VMM ；在本實施例中，該虛擬機的硬體使用信息表示該虛擬機上發生的硬體事件，所述 硬體事件包括滑鼠事件、鍵盤事件、網絡I/O事件和磁碟I/O事件等等，該虛擬機的用戶操 作信息表示所述虛擬機上發生的操作事件，該操作事件為用戶對虛擬機執行的「閒置」操作 事件。需要說明的是，這裡的S602與S603之間不存在明確的先後關係，應當理解的是， 在虛擬機啟動後，收集動作一直進行；S604、業務主機的VMM根據虛擬機硬體使用信息和虛擬機用戶操作信息並結合 管理伺服器下發的虛擬機閒置策略，確定該VMM層上虛擬機的狀態，並通知管理伺服器虛 擬機狀態信息；其中，虛擬機狀態信息表示對應的虛擬機處於「閒置狀態」，或者「非閒置狀 態」；S605、管理伺服器監測該業務主機上宿主的所有虛擬機是否均處於閒置狀態，當 獲得的虛擬機狀態信息表示該業務主機上宿主的少數虛擬機處於「非閒置狀態」時，轉步驟 S606 ；反之，當獲得的虛擬機狀態信息表示該業務主機上宿主的所有虛擬機都處於「閒置狀 態」時，轉步驟S609 ；需要說明的是，這裡的監測可以是定時監測，也可以是周期監測，也可以是實時監 測。S607、判斷該物理主機上宿主的處於「非閒置狀態」的虛擬機是否滿足虛擬機遷移 策略，當不滿足時，轉步驟S605 ；反之，轉步驟S607 ；所述虛擬機遷移策略包括虛擬機遷移時間區段、虛擬機遷移判定條件和遷移目 標業務主機選定條件；關於虛擬機遷移策略的具體內容的介紹，請參閱前述實施例，這裡不 再贅述舉例說明如果當前時間段處於虛擬機遷移時間區段內，該物理主機上宿主的處 於「非閒置狀態」虛擬機數小於2且該物理主機上宿主的總虛擬機數大於預設平均虛擬機 數，且桌面虛擬化系統中存在非閒置狀態」虛擬機比重最高及資源利用率最低的另一物理 主機，則該物理主機上宿主的處於「非閒置狀態」虛擬機滿足虛擬機遷移策略；反之，則該物 理主機上宿主的處於「非閒置狀態」虛擬機不滿足虛擬機遷移策略。S607、管理伺服器向該物理主機的VMM發送遷移命令；其中，所述遷移命令包括需要遷移的虛擬機標識ID和遷移的目的主機信息。這裡 的虛擬機標識ID是VMM為每一個虛擬機分配的唯一的字符串序列，用於唯一標識虛擬機； 如在Xen架構下稱為uuid ；遷移的目的主機信息，具體可以是目的業務主機的IP位址。S608、該物理主機的VMM響應該遷移命令，將該物理主機上宿主的處於「非閒置狀 態」虛擬機(即所述虛擬機標識ID對應的虛擬機)遷移到「非閒置狀態」虛擬機比重最高及資源利用率最低的目的業務主機(即所述目的業務主機信息對應的目的業務主機)上。S609、管理伺服器向該業務主機的VMM下發待機命令；S610、該業務主機的VMM接收到待機命令後，向該業務主機的硬體層的處理器下 發對應的待機指令，以控制並使該物理主機進入掛起到內存的待機狀態；S611、該物理主機進入掛起到內存的待機狀態；這裡的待機狀態指的是業務主機的處理器運行在ACPI-S3模式，除了內存保持激 活外，處理器、硬碟、網卡等其餘設備都下電，或以微弱電量運行；S612、流程結束。綜上所述，本發明實施例提供一種桌面虛擬化環境下的節能方法，在虛擬機中設 置一個「探針」，通過「探針」收集虛擬機硬體使用信息和/或虛擬機用戶操作信息，根據所 述硬體使用信息和/或用戶操作信息及虛擬機閒置策略，確定虛擬機的當前狀態，並輸出 虛擬機狀態信息，其中，所述狀態包括「閒置狀態」或「非閒置狀態」；並在收到下發的待機命 令，向硬體層發送待機指令，以控制並使該物理主機進入ACPI-S3狀態；可見，通過本發明 實施例的方案，能夠對虛擬機的使用情況進行識別，從而例如，在企業下班後，可以使部分 業務主機待機節能，同時，由於處於ACPI-S3狀態的業務主機，其內存供電，內存狀態信息 完整；業務主機被喚醒，直接從掛起的內存運行，迅速恢復至待機前的狀態，故在達到節能 效果的同時，避免例如企業上班時，大量虛擬機「熱遷移」或大量虛擬機加載導致的網絡流 量擁塞現象，進而保證了虛擬機的穩定可靠和高性能，提高了終端用戶體驗滿意度。進一步的，通過本發明實施例方案，對業務主機上只有少量「未閒置狀態」的虛擬 機執行遷移操作，使得這些「未閒置狀態」的虛擬機聚集在少數的業務主機上，從而可以讓 更多的業務主機待機節能；由於本發明實施例的桌面虛擬化系統中此類虛擬機數量較少， 「遷移」不會產生網絡流量擁塞現象。請參閱圖7，為本發明實施例的再一種桌面虛擬化環境下的節能方法的流程示意 圖，可以應用於在桌面虛擬化系統辦公環境中，在用戶上班時間區段內觸發虛擬機喚醒流 程的場景，如圖7所示，該方法包括S701、流程開始；S702、在上班時段，當用戶需要使用虛擬機，首先登入終端，該終端連結到管理服 務器上。終端形式可以是web頁面，也可以使客戶端程序。S703、管理伺服器檢查該虛擬機的狀態；當該虛擬機處於閒置狀態時，轉步驟 S704 ；反之，轉步驟S707 ；S704、管理伺服器檢查該虛擬機所宿主的業務主機的狀態，當該虛擬機所宿主的 業務主機已待機，轉步驟S705 ；反之，轉步驟S706 ；S705、管理伺服器向該業務主機的硬體層發送喚醒指令，以喚醒該業務主機；所述 喚醒指令為網卡喚醒指令；發起者向待喚醒主機發送一個特定格式的數據包，待喚醒主機的網卡有特殊的電 路處理邏輯來處理這個數據包，然後通過專用連線發出開機信號，通知主板開機啟動。這個 技術，要求發起者和被喚醒者處於同一個子網，且發起者需要知道被喚醒者的MAC地址。S706、業務主機喚醒後直接運行掛起的內存，激活自身上宿主的對應的虛擬機，使得該虛擬機進入可操縱狀態。S707、登入虛擬機。S708、流程結束。綜上所述，本發明實施例提供一種桌面虛擬化環境下的節能方法，由於處於 ACPI-S3狀態的業務主機，其內存供電，內存狀態信息完整；業務主機被喚醒，直接從掛起 的內存運行，迅速恢復至待機前的狀態，故在達到節能效果的同時，避免例如企業上班時， 大量虛擬機「熱遷移」或大量虛擬機加載導致的網絡流量擁塞現象，進而保證了虛擬機的穩 定可靠和高性能，提高了終端用戶體驗滿意度。需要說明的是，前述實施例描述中所採用的第一、第二的說法，沒有限定順序的意 思，僅為方便區分而已。本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以 通過電腦程式來指令相關的硬體(如處理器)來完成，所述的程序可存儲於一計算機可 讀取存儲介質中，該程序在執行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的 存儲介質可為磁碟、光碟、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機存儲記憶體 (Random Access Memory, RAM)等。以上所述僅是本發明的具體實施方式
，應當指出，對於本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應 視為本發明的保護範圍。
權利要求
一種桌面虛擬化系統，包括多臺物理主機和管理伺服器，其中每臺物理主機包括硬體層，運行在所述硬體層之上的虛擬機監控單元VMM，運行在所述虛擬機監控單元VMM之上的至少一個虛擬機，以及至少一個探針，其中所述探針用於收集對應虛擬機的特定事件信息；所述虛擬機監控單元VMM用於根據所述探針收集的虛擬機的特定事件信息，及獲取的虛擬機閒置策略，確定所述特定事件信息所關聯的虛擬機的當前狀態，向所述管理伺服器輸出對應的虛擬機狀態信息，其中，所述虛擬機狀態信息表示虛擬機處於閒置狀態或非閒置狀態；所述管理伺服器用於當獲得的虛擬機狀態信息表示被宿主的物理主機上所宿主的所有虛擬機均為閒置狀態時，向該被宿主的物理主機發送待機命令；所述虛擬機監控單元VMM進一步用於接收所述管理伺服器下發的待機命令，並向所述硬體層發送對應的待機指令，以控制並使該物理主機進入掛起到內存的待機狀態。
2.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述探針嵌入於對應虛擬機中，具體用於 收集對應虛擬機的硬體使用信息和/或對應虛擬機的用戶操作信息；相應的，所述虛擬機監控單元VMM具體用於根據所述探針收集的硬體使用信息和/ 或用戶操作信息，及所述管理伺服器提供的虛擬機閒置策略，確定所述硬體使用信息和/ 或用戶操作信息所關聯的虛擬機的當前狀態，向所述管理伺服器輸出對應的虛擬機狀態信 息，其中，所述虛擬機狀態信息表示虛擬機處於閒置狀態或非閒置狀態；或者，所述探針包括嵌入於對應虛擬機中的前端探針和部署於所述虛擬機監控單元VMM中 的後端探針，其中，所述前端探針用於收集對應虛擬機的用戶操作信息；所述後端探針用於 收集對應虛擬機的硬體使用信息；相應的，所述虛擬機監控單元VMM具體用於根據所述前端探針收集的對應虛擬機的 用戶操作信息和所述後端探針收集的對應虛擬機的硬體使用信息，及所述管理伺服器提供 的虛擬機閒置策略，確定所述硬體使用信息和用戶操作信息所關聯的虛擬機的當前狀態， 向所述管理伺服器輸出對應的虛擬機狀態信息，其中，所述虛擬機狀態信息表示虛擬機處 於閒置狀態或非閒置狀態。
3.根據權利要求1或2所述的系統，其特徵在於，所述管理伺服器進一步用於根據所 述虛擬機狀態信息及獲取的虛擬機遷移策略，確定需要遷移的處於非閒置狀態的虛擬機和 遷移目的物理主機，並向需要遷移的虛擬機宿主的物理主機發送遷移命令，所述遷移命令 包括需要遷移的虛擬機標識ID和遷移的目的主機信息；所述物理主機的虛擬機監控單元VMM進一步用於根據所述遷移命令，將所述虛擬機 標識ID對應的虛擬機遷移到所述目的主機信息對應的目的物理主機上。
4.根據權利要求1或2所述的系統，其特徵在於，所述管理伺服器進一步用於響應用 戶登錄虛擬機的操作命令，向所述虛擬機宿主的物理主機發送喚醒指令；所述物理主機的硬體層用於響應所述喚醒指令，運行掛起的內存，激活對應的虛擬 機，使得該虛擬機進入可操縱狀態。
5.一種物理主機，其特徵在於，所述物理主機包括硬體層，運行在所述硬體層之上的 虛擬機監控單元VMM，運行在所述虛擬機監控單元VMM之上的至少一個虛擬機，以及至少一 個探針，其中所述探針用於收集對應虛擬機的特定事件信息；所述虛擬機監控單元VMM用於根據所述探針收集的虛擬機的特定事件信息，及獲 取的虛擬機閒置策略，確定所述特定事件信息所關聯的虛擬機的當前狀態，向管理伺服器 輸出對應的虛擬機狀態信息，以及接收所述管理伺服器發送的待機命令，並向所述硬體層 發送對應的待機指令，其中，所述虛擬機狀態信息表示該虛擬機處於閒置狀態或非閒置狀 態；所述硬體層用於響應所述待機指令，控制並使該物理主機進入掛起到內存的待機狀態。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於，所述探針具體嵌入於對應虛擬機中，具體 用於收集對應虛擬機的硬體使用信息和/或對應虛擬機的用戶操作信息；相應的，所述虛擬機監控單元VMM具體用於根據所述探針收集的對應虛擬機的硬體 使用信息和/或用戶操作信息，及所述管理伺服器提供的虛擬機閒置策略，確定所述硬體 使用信息和/或用戶操作信息所關聯的虛擬機的當前狀態，向所述管理伺服器輸出對應的 虛擬機狀態信息，其中，所述虛擬機狀態信息表示虛擬機處於閒置狀態或非閒置狀態。
7.根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於，所述探針包括嵌入於對應虛擬機中的前 端探針和部署於所述虛擬機監控單元VMM中的後端探針，其中，所述前端探針用於收集對 應虛擬機的用戶操作信息；所述後端探針用於收集對應虛擬機的硬體使用信息；相應的，所述虛擬機監控單元VMM具體用於根據所述前端探針收集的對應虛擬機的 用戶操作信息和所述後端探針收集的對應虛擬機的硬體使用信息，及所述管理伺服器提供 的虛擬機閒置策略，確定所述硬體使用信息和用戶操作信息所關聯的虛擬機的當前狀態， 向所述管理伺服器輸出對應的虛擬機狀態信息，其中，所述虛擬機狀態信息表示虛擬機處 於閒置狀態或非閒置狀態。
8.根據權利要求5至7任一項所述的裝置，其特徵在於，所述虛擬機監控單元VMM進一 步用於接收所述管理伺服器發送遷移命令，將所述遷移命令中包含的虛擬機標識ID對應 的虛擬機遷移到所述遷移命令中包含的目的主機信息對應的目的物理主機上。
9.根據權利要求5至7任一項所述的裝置，其特徵在於，所述硬體層進一步用於接 收所述管理伺服器發送的喚醒指令，響應於該喚醒指令，運行掛起的內存，激活對應的虛擬 機，使得該虛擬機進入可操縱狀態。
10.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述虛擬機的硬體使用信息表示所述虛 擬機上發生的硬體事件，所述硬體事件包括滑鼠事件、鍵盤事件、網絡輸入/輸出I/O事件 和磁碟輸入/輸出I/O事件中的一種或多種；所述虛擬機的用戶操作信息表示所述虛擬機 上發生的操作事件，所述操作事件包括用戶對虛擬機執行的閒置操作、待機操作、休眠操 作和斷開操作中的一種或多種；所述虛擬機閒置策略包括虛擬機閒置時間區段、虛擬機閒置類別、虛擬機硬體使用信 息閒置判定條件和虛擬機用戶操作信息閒置判定條件中的一種或任意組合；其中，所述虛擬機閒置時間區段指的是虛擬機可閒置的時間區段；所述虛擬機閒置類 別指的是虛擬機是否可閒置；所述虛擬機硬體使用信息閒置判定條件指的是根據所述虛擬 機硬體使用信息所表示的硬體事件的發生頻率來判定虛擬機是否可以閒置；所述虛擬機用 戶操作信息閒置判定條件指的是判定被執行所述虛擬機用戶操作信息所表示的操作事件的虛擬機是否可以閒置。
11.根據權利要求10所述的裝置，其特徵在於，所述虛擬機監控單元VMM具體用於當所述硬體使用信息和/或用戶操作信息關聯的 虛擬機屬於可閒置類別，且當前時間段處於所述虛擬機閒置時間區段內，且該虛擬機在閾 值時間內未發生硬體事件，或者，硬體事件發生頻率小於第一閾值頻率，或者，該虛擬機被 執行閒置操作，或者該虛擬機被執行預定操作範圍內的操作且該操作能以閒置操作替代， 則確定該虛擬機當前處於閒置狀態，並輸出表示閒置狀態的虛擬機狀態信息；以及，接收待 機命令，向所述硬體層發送對應的待機指令；或者，所述虛擬機監控單元VMM具體用於當所述硬體使用信息和/或用戶操作信息關 聯的虛擬機屬於可閒置類別，且該虛擬機被執行預定操作範圍內的操作且該操作不能以閒 置操作替代，則確定該虛擬機當前處於非閒置狀態，並輸出表示非閒置狀態的虛擬機狀態 信息，以及，接收待機命令，向所述硬體層發送對應的待機指令；或者，所述虛擬機監控單元VMM具體用於當所述硬體使用信息和/或用戶操作信息關 聯的虛擬機屬於不可閒置類別，則確定該虛擬機當前處於非閒置狀態，輸出表示非閒置狀 態的虛擬機狀態信息，以及，接收待機命令，向所述硬體層發送對應的待機指令；其中，所述預定操作範圍包括待機操作、休眠操作或斷開操作。
12.—種管理伺服器，其特徵在於，包括策略管理單元，用於管理虛擬機閒置策略，以及向物理主機下發所述虛擬機閒置策略， 所述虛擬機閒置策略供所述物理主機用以確定該物理主機上宿主的虛擬機的狀態；雲管理單元，用於在獲得的虛擬機狀態信息表示被宿主的物理主機上所宿主的所有虛 擬機的狀態均為閒置狀態時，向所述被宿主的物理主機發送待機命令，所述待機命令用於 控制並使該物理主機進入掛起到內存的待機狀態。
13.根據權利要求12所述的裝置，其特徵在於，所述策略管理單元進一步用於管理虛 擬機遷移策略；所述雲管理單元進一步用於根據獲得的虛擬機狀態信息及所述虛擬機遷移策略，確 定需要遷移的、處於非閒置狀態的虛擬機和遷移目的物理主機，並向需要遷移的虛擬機宿 主的物理主機發送遷移命令；其中，所述遷移命令包括需要遷移的虛擬機標識ID和遷移的 目的主機信息。
14.根據權利要求13所述的裝置，其特徵在於，所述虛擬機遷移策略包括虛擬機遷移 時間區段、虛擬機遷移判定條件和遷移目標主機選定條件；其中，所述虛擬機遷移時間區段指的是虛擬機可遷移的時間區段；所述虛擬機遷移判 定條件指的是根據當前虛擬機狀態和當前虛擬機所宿主的物理主機狀態信息來判定當前 虛擬機是否需要遷移；所述目標主機選定條件指的是根據桌面虛擬化環境中物理主機狀態 信息選擇遷移的目標物理主機。
15.根據權利要求12或13所述的裝置，其特徵在於，所述雲管理單元進一步用於響 應用戶登錄虛擬機的操作命令，向該虛擬機宿主的物理主機發送喚醒指令，所述喚醒指令 用於使得該虛擬機進入可操縱狀態。
16.一種桌面虛擬化環境下的節能方法，其特徵在於，該方法包括通過探針收集對應虛擬機的特定事件信息；根據收集到的虛擬機的特定事件信息及獲取的虛擬機閒置策略，確定該特定事件信息 所關聯的虛擬機的當前狀態，向管理伺服器輸出對應的虛擬機狀態信息，其中，所述虛擬機 狀態信息表示該虛擬機處於閒置狀態或非閒置狀態；接收所述管理伺服器發送的待機命令，並向硬體層發送對應的待機指令，以控制並使 該虛擬機宿主的物理主機進入掛起到內存的待機狀態。
17.根據權利要求16所述的方法，其特徵在於，所述通過探針收集對應虛擬機的特定 事件信息，包括通過嵌入於對應虛擬機中的探針收集所述虛擬機的硬體使用信息和/或 用戶操作信息；相應的，所述根據收集到的虛擬機的特定事件信息及獲取的虛擬機閒置策略，確定該 特定事件信息所關聯的虛擬機的當前狀態，向管理伺服器輸出對應的虛擬機狀態信息，包 括根據收集到的對應虛擬機的硬體使用信息和/或對應虛擬機的用戶操作信息，及所述 管理伺服器提供的虛擬機閒置策略，確定所述硬體使用信息和/或用戶操作信息所關聯的 虛擬機的當前狀態，向所述管理伺服器輸出對應的虛擬機狀態信息；或者，所述通過探針收集對應虛擬機的特定事件信息，包括由部署於對應虛擬機中的前端 探針收集對應虛擬機的用戶操作信息，由部署於虛擬機監控單元VMM中的後端探針收集對 應虛擬機的硬體使用信息；相應的，所述根據收集到的虛擬機的特定事件信息，及獲取的虛擬機閒置策略，確定該 特定事件信息所關聯的虛擬機的當前狀態，向管理伺服器輸出對應的虛擬機狀態信息，包 括根據所述前端探針收集的對應虛擬機的用戶操作信息和所述後端探針收集的對應虛 擬機的硬體使用信息，及所述管理伺服器提供的虛擬機閒置策略，確定所述硬體使用信息 和用戶操作信息所關聯的虛擬機的當前狀態，向所述管理伺服器輸出對應的虛擬機狀態信 肩、ο
18.根據權利要求16或17所述的方法，其特徵在於，所述方法進一步包括接收所述管理伺服器發送的遷移命令，將所述遷移命令中包含的虛擬機標識ID對應的虛擬機遷移到所述遷移命令中包含的目的主機信息對應的目的物理主機上。
19.根據權利要求16或17所述的方法，其特徵在於，所述方法進一步包括接收所述 管理伺服器發送的喚醒指令，響應於該喚醒指令，運行掛起的內存，激活對應的虛擬機，使 得該虛擬機進入可操縱狀態。
20.根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，所述虛擬機的硬體使用信息表示所述 虛擬機上發生的硬體事件，所述硬體事件包括滑鼠事件、鍵盤事件、網絡I/O事件和磁碟 I/O事件中的一種或多種；所述虛擬機的用戶操作信息表示所述虛擬機上發生的操作事 件，所述操作事件包括用戶對虛擬機執行的閒置操作、待機操作、休眠操作和斷開操作中 的一種或多種；所述虛擬機閒置策略包括虛擬機閒置時間區段、虛擬機閒置類別、虛擬機硬體使用信 息閒置判定條件和虛擬機用戶操作信息閒置判定條件中的一種或任意組合；其中，所述虛擬機閒置時間區段指的是虛擬機可閒置的時間區段；所述虛擬機閒置類 別指的是虛擬機是否可閒置；所述虛擬機硬體使用信息閒置判定條件指的是根據所述虛擬 機硬體使用信息所表示的硬體事件的發生頻率來判定虛擬機是否可以閒置；所述虛擬機用戶操作信息閒置判定條件指的是判定被執行所述虛擬機用戶操作信息所表示的操作的虛 擬機是否可以閒置。
21.根據權利要求20所述的方法，其特徵在於，所述根據收集到的對應虛擬機的硬體 使用信息和/或對應虛擬機的用戶操作信息，及所述管理伺服器提供的虛擬機閒置策略， 確定所述硬體使用信息和/或用戶操作信息所關聯的虛擬機的當前狀態，向所述管理服務 器輸出對應的虛擬機狀態信息，包括當該硬體使用信息和/或用戶操作信息所關聯的虛擬機屬於可閒置類別，且當前時間 段處於所述虛擬機閒置時間區段內，且該虛擬機在閾值時間內未發生硬體事件，或者，硬體 事件發生頻率小於閾值頻率，或者，該虛擬機被執行閒置操作，或者該虛擬機被執行預定操 作範圍內的操作且該操作能以閒置操作替代，則確定該虛擬機當前處於可閒置狀態，並向 所述管理伺服器輸出表示閒置狀態的虛擬機狀態信息；或者，當該硬體使用信息和/或用戶操作信息所關聯的所關聯的虛擬機屬於可閒置類 別，且該虛擬機被執行預定操作範圍內的操作且該操作不能以閒置操作替代，則確定該虛 擬機當前處於不可閒置狀態，並向所述管理伺服器輸出表示不可閒置狀態的虛擬機狀態信 息；或者，當該硬體使用信息和/或用戶操作信息所關聯的所關聯的虛擬機屬於不可閒置 類別，則確定該虛擬機當前處於不可閒置狀態，並向所述管理伺服器輸出表示不可閒置狀 態的虛擬機狀態信息；其中，所述預定操作範圍包括待機操作、休眠操作或斷開操作。
全文摘要
本發明實施例公開一種桌面虛擬化環境下的節能方法、裝置及系統，其中，該方法包括通過探針收集對應虛擬機的特定事件信息；根據收集到的虛擬機的特定事件信息及獲取的虛擬機閒置策略，確定該特定事件信息所關聯的虛擬機的當前狀態，向管理伺服器輸出對應的虛擬機狀態信息，其中，所述虛擬機狀態信息表示該虛擬機處於閒置狀態或非閒置狀態；接收所述管理伺服器發送的待機命令，並向硬體層發送對應的待機指令，以控制並使該虛擬機宿主的物理主機進入掛起到內存的待機狀態；從而在達到節能效果的同時，避免了大量虛擬機熱遷移或大量虛擬機加載導致的網絡流量擁塞現象。
文檔編號G06F9/455GK101916207SQ20101026538
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月28日 優先權日2010年8月28日
發明者王 鋒, 許建輝, 譚紅春, 邱尚高 申請人:華為技術有限公司