本文關(guān)鍵詞：虛擬機(jī)性能干擾預(yù)測模型及其調(diào)度策略研究

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【摘要】：云計算作為一種新型的商業(yè)計算模式,向用戶提供可配置的、共享基礎(chǔ)資源的計算模型,使用戶獲取服務(wù)的方式、手段和花費發(fā)生了巨大變化。虛擬化技術(shù)作為云計算的關(guān)鍵技術(shù),因其擁有服務(wù)器整合、在線遷移、隔離性、高可用性、靈活部署、低管理開銷等諸多優(yōu)點,為云計算數(shù)據(jù)中心的性能提升、資源優(yōu)化起了關(guān)鍵作用,給云數(shù)據(jù)中心的能耗管理提供了新的解決思路。但是,在使用虛擬化技術(shù)將物理機(jī)資源分配給多個虛擬機(jī)VM (Virtual Machine)實例使用時,共享同一物理機(jī)資源的虛擬機(jī)實例,可能會因為競爭資源而相互之間產(chǎn)生性能干擾。因此,實時預(yù)測虛擬機(jī)實例在干擾下運行時的性能是保證用戶服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵。虛擬機(jī)實例的性能與數(shù)據(jù)中心的能效利用不能同時達(dá)到最優(yōu),因為要降低數(shù)據(jù)中心的能耗,需提高物理機(jī)的資源利用率,而物理機(jī)資源利用率過高,又容易導(dǎo)致虛擬機(jī)實例之間因爭奪資源而性能下降。通過設(shè)計良好的虛擬機(jī)調(diào)度策略,使得調(diào)度后虛擬機(jī)實例的性能干擾較小同時物理機(jī)能效利用較優(yōu),是目前數(shù)據(jù)中心研究的熱點問題。 本文主要研究了虛擬機(jī)實例的性能干擾預(yù)測問題和以降低虛擬機(jī)實例性能干擾、提高物理機(jī)的能效利用為目標(biāo)的虛擬機(jī)調(diào)度問題。結(jié)合前人的研究,本文所做的主要工作如下： (1)深入分析虛擬化技術(shù)的特點,通過實驗?zāi)M虛擬機(jī)實例間的性能干擾,研究虛擬機(jī)實例在干擾下的運行時特征,收集運行時的系統(tǒng)特征參數(shù)以建立虛擬機(jī)實例干擾下的性能與干擾運行時特征參數(shù)的模型。 (2)在建立應(yīng)用性能干擾預(yù)測模型時,發(fā)現(xiàn)不同資源密集型應(yīng)用在干擾下收集到的同組特征參數(shù)值之間差異很大,對所有類型的應(yīng)用建立統(tǒng)一的性能干擾預(yù)測模型,預(yù)測結(jié)果不精確。本文首先根據(jù)基準(zhǔn)應(yīng)用在運行時的特征參數(shù),建立應(yīng)用的分類模型,將應(yīng)用分為CPU密集型、I/O密集型、Memory密集型及Mixed型；然后根據(jù)各類型應(yīng)用在干擾下的系統(tǒng)特征參數(shù),分別為其建立性能干擾預(yù)測模型；最后比較分類前后兩種性能預(yù)測模型的預(yù)測結(jié)果,發(fā)現(xiàn)分類后模型的預(yù)測精確度明顯優(yōu)于未分類模型。 (3)針對虛擬機(jī)實例間的性能干擾與數(shù)據(jù)中心的能效利用不能同時達(dá)到最優(yōu)問題,本文建立了虛擬機(jī)性能干擾與物理機(jī)的能效利用的綜合權(quán)值函數(shù),設(shè)計了性能-能耗均衡的虛擬機(jī)調(diào)度策略。詣在將虛擬機(jī)實例調(diào)度到性能干擾盡量小同時又能使數(shù)據(jù)中心的能效得到高效利用的物理機(jī)中執(zhí)行。通過調(diào)整權(quán)值函數(shù)的參數(shù),還可以實現(xiàn)性能優(yōu)先的虛擬機(jī)調(diào)度或者能耗優(yōu)先的虛擬機(jī)調(diào)度。最后,通過實驗對比,性能-能耗均衡的虛擬機(jī)調(diào)度策略能有效的均衡性能和能效之間的關(guān)系。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP302

【參考文獻(xiàn)】

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1 陳康;鄭緯民;;云計算:系統(tǒng)實例與研究現(xiàn)狀[J];軟件學(xué)報;2009年05期

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本文編號：1185749