云计算的关键技术——资源调度

资源调度，是在特定的资源环境下，遵循一定的资源使用规则，合理调整资源以满足不同资源使用者需求的过程。这些使用者对应着多样的计算任务，如虚拟解决方案，它们在操作系统中通常表现为一个或多个进程。实现资源调度的两大主要途径包括：调整计算任务所在机器上的资源分配，或是将计算任务迁移至其他机器。

在图5.3的示例中，物理资源A的使用率远超物理资源B。为了均衡资源使用并实现负载均衡，计算任务1从物理资源A迁移至B。这一操作展示了资源调度的实际应用。

随着虚拟机的普及，所有计算任务都被封装在虚拟机内部。利用虚拟机的动态迁移方案，可以在短时间内将虚拟机实例从一个物理机迁移到另一个物理机，实现毫秒级的停机时间，使计算任务在不同物理机器间轻松迁移。

大规模虚拟机环境为资源调度带来了新的挑战。由于虚拟机数量可能众多，动态迁移在大规模环境下可能面临一些问题。例如存储服务的共享使用可能成为性能瓶颈。对此，VMare的Storage vMotion技术提供了一种解决方案，它支持在动态迁移过程中实现虚拟机镜像文件在不同存储服务间的迁移。虚拟机网络配置的灵活性调整也是一大挑战。VMare的vMotion技术已经提供了对网络配置修改的支持。还有一个挑战是广播域的地址分配问题，VMare推出的vNetork Distributed Sitch技术能有效整合多个广播域，维护虚拟机地址。这些问题如广播风暴、安全问题等仍在业界努力解决中。

资源调度需要考虑资源的实时使用情况。大规模、多样化的资源环境使得实时监控和管理变得困难。这依赖于平台层技术提供者提供详尽的资源数据。在云基础设施层，基于虚拟化技术的虚拟机迁移可能因网络带宽等因素变得缓慢。从调度的粒度来看，虚拟机内部应用的调度更为重要。为了满足虚拟机内部应用的服务级别协定，需要监控应用的实时性能指标并结合历史记录及预测模型进行分析。大多数虚拟化管理方案在精确性和有效性上仍有不足。为了实现针对虚拟机内部应用需求的资源调度，需要一种对虚拟机内部应用的形式化记录方式以及一种将服务级别协定映射为资源调度需求或规则的方法。

随着技术的不断进步和业界努力，我们有理由相信未来能够更高效地应对这些挑战，实现更为精准、灵活的资源调度。