【摘要】：IaaS（Infrastructure as a Service）作為云計(jì)算的最底層服務(wù)，為架構(gòu)在其上的各種服務(wù)提供支撐功能。這種支撐功能主要是通過對(duì)底層物理機(jī)進(jìn)行抽象虛擬化后，借助于虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)今的IaaS隨著社會(huì)化生產(chǎn)實(shí)踐，，規(guī)模正朝著巨型化的方向發(fā)展，如何更好地利用資源、節(jié)約能耗已成為當(dāng)前設(shè)計(jì)云計(jì)算系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵問題。通過虛擬化技術(shù)，可將底層的物理機(jī)進(jìn)行抽象，形成方便管理的集群，然后運(yùn)用虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)對(duì)資源進(jìn)行高效的監(jiān)督、管理。在計(jì)算和存儲(chǔ)模式發(fā)生巨大變化的今天，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)高可用、高可擴(kuò)展性的云平臺(tái)，對(duì)于滿足企業(yè)或政府機(jī)構(gòu)對(duì)資源頻繁變化的需求以及降低構(gòu)建低碳環(huán)保的大型數(shù)據(jù)中心成本等方面，無疑具有廣闊的應(yīng)用前景。 虛擬機(jī)的動(dòng)態(tài)遷移是指虛擬機(jī)處于對(duì)用戶提供服務(wù)狀態(tài)，由于某些原因需將虛擬機(jī)有源主機(jī)遷移到目標(biāo)主機(jī)，但在遷移過程中保持對(duì)外服務(wù)狀態(tài)不中斷。由于虛擬機(jī)在動(dòng)態(tài)遷移過程中要維持服務(wù)和遷移兩個(gè)步驟，所以如何有效地分配帶寬一直是該領(lǐng)域的一個(gè)難點(diǎn)。 本文針對(duì)云計(jì)算服務(wù)IaaS展開研究，基于開源云平臺(tái)OpenStack實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的遷移環(huán)境，進(jìn)而在虛擬機(jī)的遷移帶寬分配方面做進(jìn)一步的分析、研究，主要完成以下幾個(gè)方面的工作：深入分析研究Clark等人提出的虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移算法，并基于開源云平臺(tái)OpenStack實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的動(dòng)態(tài)遷移環(huán)境；基于排隊(duì)論的M/M/1模型，對(duì)遷移代價(jià)和遷移帶寬進(jìn)行建模，設(shè)計(jì)了一種新型的用于衡量虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移性能的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。通過相應(yīng)實(shí)驗(yàn)對(duì)該模型與真實(shí)環(huán)境中的情形進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)；在對(duì)Clark等人設(shè)計(jì)的變帶寬以及常帶寬分配算法分析、研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種新的變帶寬分配算法，并對(duì)其在總遷移時(shí)間和停機(jī)時(shí)間兩個(gè)因素上與Clark等人的帶寬分配算法進(jìn)行比較分析，得出滿意的結(jié)論。
[Abstract]:As the lowest service of cloud computing, IaaS (Infrastructure as a Service) provides support for various services. This support function is realized by means of virtualization technology after abstract virtualization of the underlying physical machine. With the practice of socialized production, the scale of IaaS is developing towards mega scale. How to make better use of resources and save energy has become a key problem in the design of cloud computing system. Through the virtualization technology, the underlying physical computers can be abstracted to form a convenient management cluster, and then the virtual machine dynamic migration technology is used to efficiently supervise and manage the resources. At a time when computing and storage patterns have changed dramatically, a cloud platform with high availability and scalability is designed and implemented. It will undoubtedly have a broad application prospect for meeting the needs of enterprises or government agencies for frequent changes in resources and reducing the cost of building large data centers with low carbon and environmental protection. The dynamic migration of virtual machine means that the virtual machine is in the state of providing service to the user. For some reasons, the active host of virtual machine needs to be migrated to the target host, but the external service state is not interrupted during the migration process. Since virtual machines need to maintain service and migrate two steps in the process of dynamic migration, how to allocate bandwidth effectively has always been a difficulty in this field. This paper focuses on the research of cloud computing service IaaS, implements the corresponding migration environment based on open source cloud platform OpenStack, and makes further analysis and research on the allocation of migration bandwidth of virtual machine. The main works are as follows: the dynamic migration algorithm of virtual machine proposed by Clark et al., and the dynamic migration environment of virtual machine based on open source cloud platform OpenStack, the M/1 model based on queuing theory, the dynamic migration algorithm of virtual machine proposed by Clark et al. The migration cost and bandwidth are modeled and a new evaluation standard is designed to measure the dynamic migration performance of virtual machines. Based on the analysis of the variable bandwidth and constant bandwidth allocation algorithms designed by Clark et al, a new variable bandwidth allocation algorithm is designed. Compared with the bandwidth allocation algorithm of Clark et al, the two factors of total migration time and downtime are compared, and a satisfactory conclusion is obtained.
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TP393.09;TP302

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10 張逢U

本文編號(hào)：2262474