CloudStack基于KVM的AutoScale研究與實(shí)現(xiàn)
本文關(guān)鍵詞:CloudStack基于KVM的AutoScale研究與實(shí)現(xiàn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:AutoScale技術(shù)不僅可以幫助云計(jì)算服務(wù)商提升硬件資源的利用率、改進(jìn)客戶體驗(yàn),而且可以為用戶減少成本、真正地使云端資源達(dá)到按需所用的目的。隨著KVM虛擬化技術(shù)的迅速發(fā)展,當(dāng)前CloudStack社區(qū)開發(fā)的基于XenServer的AutoScale技術(shù)逐漸無法滿足技術(shù)與市場的雙重需求,其不支持當(dāng)前流行的開源KVM虛擬機(jī)監(jiān)控程序;監(jiān)控算法性能差,響應(yīng)延遲高、系統(tǒng)吞吐量小;此外,其對應(yīng)的基本網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡算法過于簡單,不能達(dá)到負(fù)載均衡的目的,負(fù)載失衡現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。如何有效的解決上述問題是當(dāng)前業(yè)界研究的熱點(diǎn)之一。本文的研究工作圍繞以上目標(biāo)展開,研究基于KVM虛擬機(jī)監(jiān)控程序上的AutoScale方案。論文主要內(nèi)容如下:1.提出了基于多命令的AutoScale監(jiān)控算法。由于基于XenServer的AutoScale監(jiān)控算法響應(yīng)延遲高、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)一致性差,不能根據(jù)虛擬機(jī)的負(fù)載情況快速地對硬件資源進(jìn)行分配與回收,造成了硬件資源的閑置與浪費(fèi)。本文提出的基于多命令的AutoScale監(jiān)控算法,有效地解決了上述問題。通過與基于單命令的監(jiān)控算法的比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于多命令的監(jiān)控算法顯著地減少了監(jiān)控系統(tǒng)的響應(yīng)延遲,提高了監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的一致性。2.提出了基于動態(tài)反饋的加權(quán)輪詢負(fù)載均衡算法模型。由于AutoScale的實(shí)施需要負(fù)載均衡予以支撐,并且當(dāng)前CloudStack提供的負(fù)載均衡算法性能較差,系統(tǒng)吞吐量較小、響應(yīng)時(shí)間長、無法達(dá)到負(fù)載均衡的目的。本文提出了一種基于動態(tài)反饋的加權(quán)輪詢算法模型,有效地提升了系統(tǒng)的吞吐量、減少了負(fù)載失衡現(xiàn)象。通過三種不同負(fù)載情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方案在響應(yīng)時(shí)間和吞吐量上比傳統(tǒng)的輪詢法、加權(quán)輪詢法性能更好。3.實(shí)現(xiàn)了基于KVM的AutoScale功能模塊。由于當(dāng)前CloudStack的AutoScale技術(shù)并不支持KVM虛擬機(jī)監(jiān)控程序,此外,其響應(yīng)延遲高、系統(tǒng)吞吐量小、容易引起負(fù)載失衡現(xiàn)象。本文將基于虛擬機(jī)內(nèi)部的監(jiān)控策略和基于多命令的監(jiān)控算法以及基于動態(tài)反饋的加權(quán)輪詢負(fù)載均衡算法結(jié)合起來。通過對AutoScale的結(jié)構(gòu)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì),完成了基于KVM的AutoScale功能模塊,系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果驗(yàn)證了該模型與算法的可行性和有效性。最后本文的模塊設(shè)計(jì)與開發(fā)通過了相關(guān)的功能和性能測試,滿足了企業(yè)公有云、私有云的相關(guān)需求,并且已經(jīng)應(yīng)用到企業(yè)私有云生產(chǎn)環(huán)境中。目前部分模塊已經(jīng)部署在企業(yè)核心軟件中,在公司內(nèi)部受到用戶的廣泛好評,并將逐步實(shí)踐到企業(yè)公有云平臺中。
【關(guān)鍵詞】:云計(jì)算 監(jiān)控策略 監(jiān)控算法 負(fù)載均衡算法
【學(xué)位授予單位】:東南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TP393.09
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-15
- 1.1 研究背景10-12
- 1.2 論文研究內(nèi)容12-13
- 1.3 論文組織結(jié)構(gòu)13-15
- 第二章 相關(guān)理論與技術(shù)15-20
- 2.1 相關(guān)定義及評價(jià)指標(biāo)15-17
- 2.1.1 相關(guān)定義15-16
- 2.1.2 評價(jià)指標(biāo)16-17
- 2.2 AutoScale監(jiān)控策略研究17-18
- 2.2.1 基于物理機(jī)的監(jiān)控策略17-18
- 2.2.2 基于虛擬機(jī)內(nèi)部的監(jiān)控策略18
- 2.3 AutoScale監(jiān)控算法研究18-19
- 2.3.1 基于單命令的監(jiān)控算法18
- 2.3.2 基于多命令的監(jiān)控算法18-19
- 2.4 網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡算法研究19
- 2.5 本章小結(jié)19-20
- 第三章 AutoScale監(jiān)控策略與算法設(shè)計(jì)20-30
- 3.1 AutoScale流程分析20-22
- 3.2 AutoScale監(jiān)控策略設(shè)計(jì)22-25
- 3.2.1 基于物理機(jī)的監(jiān)控策略22-23
- 3.2.2 基于虛擬機(jī)內(nèi)部的監(jiān)控策略23-25
- 3.3 AutoScale監(jiān)控算法設(shè)計(jì)25-27
- 3.3.1 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸模式25
- 3.3.2 基于單命令的監(jiān)控算法25-26
- 3.3.3 基于多命令的監(jiān)控算法26-27
- 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析27-29
- 3.5 本章小結(jié)29-30
- 第四章 基于動態(tài)反饋的加權(quán)輪詢負(fù)載均衡算法30-44
- 4.1 網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡的基本原理及性能指標(biāo)30-32
- 4.1.1 基本原理30-31
- 4.1.2 性能指標(biāo)31-32
- 4.2 網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡算法32-34
- 4.2.1 靜態(tài)負(fù)載均衡算法32-33
- 4.2.2 動態(tài)負(fù)載均衡算法33-34
- 4.3 基于動態(tài)反饋的加權(quán)輪詢負(fù)載均衡算法34-38
- 4.3.1 算法設(shè)計(jì)思想35-36
- 4.3.2 算法設(shè)計(jì)流程36-37
- 4.3.3 算法設(shè)計(jì)分析37-38
- 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析38-43
- 4.5 本章小結(jié)43-44
- 第五章 CloudStack基于KVM的AutoScale設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)44-52
- 5.1 CloudStack基于KVM的AutoScale系統(tǒng)設(shè)計(jì)44
- 5.2 CloudStack基于KVM的AutoScale實(shí)現(xiàn)44-49
- 5.2.1 AutoScale服務(wù)模塊44-45
- 5.2.2 AutoScale監(jiān)控模塊45-48
- 5.2.3 負(fù)載均衡模塊48-49
- 5.3 CloudStack基于KVM的AutoScale應(yīng)用49-51
- 5.3.1 效果展示49-51
- 5.3.2 結(jié)果分析51
- 5.4 本章小結(jié)51-52
- 第六章 總結(jié)與展望52-54
- 6.1 論文工作總結(jié)52
- 6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)與貢獻(xiàn)52
- 6.3 研究展望52-54
- 致謝54-55
- 參考文獻(xiàn)55-58
- 作者簡介58
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:296929
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