本文關(guān)鍵詞：基于自主虛擬化平臺的虛擬機(jī)遷移的研究和實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 云計(jì)算 虛擬化 虛擬機(jī)遷移 KVM 在線遷移

【摘要】：目前,在云計(jì)算大潮背景下,虛擬化技術(shù)正呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢,并受到廣泛的研究和普及。云計(jì)算不僅是一種新的計(jì)算模式,也是一種新的服務(wù)模式,它顛覆了傳統(tǒng)的IT架構(gòu)并提出了彈性計(jì)算和按需計(jì)費(fèi)的服務(wù)模式,而支撐這一服務(wù)模式的核心技術(shù)正是本文要重點(diǎn)研究的虛擬化技術(shù)和虛擬機(jī)遷移技術(shù)。本文的主要工作分為兩個部分,第一部分是對虛擬化技術(shù)和虛擬機(jī)遷移技術(shù)的理論研究,第二部分是基于自主虛擬化平臺的虛擬機(jī)遷移功能模塊的實(shí)現(xiàn)。具體工作內(nèi)容如下:(1)研究了服務(wù)器虛擬化技術(shù),即如何將一臺物理服務(wù)器抽象成多個相互隔離的虛擬機(jī)。本文使用KVM作為研究對象,KVM是基于硬件輔助的開源的虛擬化技術(shù)。目前Intel和AMD都已經(jīng)提供了在處理器硬件層面上支持虛擬化的技術(shù)。由于KVM不能對I/O設(shè)備進(jìn)行虛擬化,我們通常采用QEMU進(jìn)行模擬實(shí)現(xiàn)其虛擬化。(2)研究了虛擬機(jī)如何在兩個主機(jī)之間進(jìn)行有效遷移。本文在實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)遷移模塊時采用基于共享存儲的虛擬機(jī)遷移方案,重點(diǎn)研究數(shù)據(jù)量傳輸最大也最為復(fù)雜的虛擬機(jī)內(nèi)存遷移。KVM采用了內(nèi)存預(yù)拷貝算法,該算法通過不斷迭代拷貝內(nèi)存臟頁面的方式來傳輸內(nèi)存的實(shí)時數(shù)據(jù)。(3)提出了虛擬機(jī)遷移功能模塊的設(shè)計(jì)方案。本文利用平臺的任務(wù)調(diào)度器、子任務(wù)生成器和子任務(wù)分發(fā)器完成虛擬機(jī)離線和在線遷移任務(wù)調(diào)度,設(shè)計(jì)了多個有序子任務(wù)完成虛擬機(jī)離線和在線遷移。本文使用KVM作為虛擬化工具,使用libvirt作為通用API。同時,本文設(shè)計(jì)了主機(jī)監(jiān)視器檢測主機(jī)狀態(tài),設(shè)計(jì)了遷移觸發(fā)機(jī)制、目標(biāo)主機(jī)選擇機(jī)制、任務(wù)生成和執(zhí)行機(jī)制,使的主機(jī)故障時其上的虛擬機(jī)可以自動遷移。(4)實(shí)現(xiàn)了基于自主虛擬化平臺的虛擬機(jī)遷移功能模塊,包括虛擬機(jī)離線遷移模塊、虛擬機(jī)在線遷移模塊和虛擬機(jī)故障自動遷移模塊。本文還對上述遷移模塊做了大量實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,遷移功能運(yùn)行良好、穩(wěn)定。虛擬機(jī)遷移模塊增強(qiáng)了虛擬化平臺對資源的靈活管理能力,同時,虛擬機(jī)故障自動遷移模塊保證了服務(wù)的高可靠性,這都具有很好的應(yīng)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。
【關(guān)鍵詞】：云計(jì)算 虛擬化 虛擬機(jī)遷移 KVM 在線遷移
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP302
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 縮略語對照表10-14
• 第一章 緒論14-18
• 1.1 研究背景14
• 1.2 課題研究的目的和意義14-15
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)16-18
• 第二章 虛擬化原理研究18-32
• 2.1 虛擬化技術(shù)概述18-19
• 2.1.1 虛擬化概念簡述18-19
• 2.1.2 虛擬化技術(shù)分類19
• 2.1.3 虛擬化技術(shù)與云計(jì)算19
• 2.2 服務(wù)器虛擬化研究19-29
• 2.2.1 CPU虛擬化基本原理20-22
• 2.2.2 內(nèi)存虛擬化基本原理22-26
• 2.2.3 I/O虛擬化基本原理26-29
• 2.3 其他虛擬化技術(shù)簡述29-30
• 2.3.1 存儲虛擬化介紹29-30
• 2.3.2 網(wǎng)絡(luò)虛擬化介紹30
• 2.3.3 桌面虛擬化介紹30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第三章 虛擬機(jī)遷移原理研究32-42
• 3.1 虛擬機(jī)遷移概述32-35
• 3.1.1 虛擬機(jī)遷移背景概述32-33
• 3.1.2 虛擬機(jī)遷移基本分類33
• 3.1.3 虛擬機(jī)遷移原理概述33-34
• 3.1.4 虛擬機(jī)遷移的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)34-35
• 3.2 虛擬機(jī)遷移的常見算法35-39
• 3.2.1 內(nèi)存預(yù)拷貝算法35-37
• 3.2.2 內(nèi)存后拷貝算法37
• 3.2.3 內(nèi)存混合拷貝算法37-38
• 3.2.4 檢查點(diǎn)記錄/回放算法38-39
• 3.3 虛擬機(jī)遷移的應(yīng)用和發(fā)展39-40
• 3.3.1 虛擬機(jī)遷移在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用39-40
• 3.3.2 虛擬機(jī)遷移在多數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 第四章 虛擬機(jī)遷移模塊的實(shí)現(xiàn)42-58
• 4.1 自主虛擬化平臺概述42-46
• 4.1.1 自主虛擬化平臺的背景介紹42-43
• 4.1.2 自主虛擬化平臺的整體架構(gòu)43-44
• 4.1.3 虛擬機(jī)遷移模塊的設(shè)計(jì)44-46
• 4.2 虛擬機(jī)手動遷移模塊實(shí)現(xiàn)46-54
• 4.2.1 qemu-kvm和libvirt簡述46-47
• 4.2.2 qemu-kvm中在線遷移的底層實(shí)現(xiàn)47-49
• 4.2.3 虛擬機(jī)離線遷移模塊的實(shí)現(xiàn)49-53
• 4.2.4 虛擬機(jī)在線遷移模塊的實(shí)現(xiàn)53-54
• 4.3 虛擬機(jī)故障自動遷移模塊實(shí)現(xiàn)54-57
• 4.3.1 遷移觸發(fā)機(jī)制的實(shí)現(xiàn)55
• 4.3.2 目標(biāo)主機(jī)選擇機(jī)制的實(shí)現(xiàn)55-57
• 4.3.3 遷移執(zhí)行機(jī)制的實(shí)現(xiàn)57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第五章 遷移實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析58-64
• 5.1 遷移實(shí)驗(yàn)環(huán)境搭建58-59
• 5.2 遷移實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)59-60
• 5.3 遷移實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析60-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第六章 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 論文總結(jié)64-65
• 6.2 對未來工作的展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 致謝70-72
• 作者簡介72-73

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本文編號：1052142