【摘要】：IaaS（Infrastructure as a Service）作為云計算的最底層服務，為架構在其上的各種服務提供支撐功能。這種支撐功能主要是通過對底層物理機進行抽象虛擬化后，借助于虛擬化技術實現(xiàn)的。當今的IaaS隨著社會化生產(chǎn)實踐，，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)約能耗已成為當前設計云計算系統(tǒng)的一個關鍵問題。通過虛擬化技術，可將底層的物理機進行抽象，形成方便管理的集群，然后運用虛擬機動態(tài)遷移技術對資源進行高效的監(jiān)督、管理。在計算和存儲模式發(fā)生巨大變化的今天，設計實現(xiàn)一個高可用、高可擴展性的云平臺，對于滿足企業(yè)或政府機構對資源頻繁變化的需求以及降低構建低碳環(huán)保的大型數(shù)據(jù)中心成本等方面，無疑具有廣闊的應用前景。 虛擬機的動態(tài)遷移是指虛擬機處于對用戶提供服務狀態(tài)，由于某些原因需將虛擬機有源主機遷移到目標主機，但在遷移過程中保持對外服務狀態(tài)不中斷。由于虛擬機在動態(tài)遷移過程中要維持服務和遷移兩個步驟，所以如何有效地分配帶寬一直是該領域的一個難點。 本文針對云計算服務IaaS展開研究，基于開源云平臺OpenStack實現(xiàn)相應的遷移環(huán)境，進而在虛擬機的遷移帶寬分配方面做進一步的分析、研究，主要完成以下幾個方面的工作：深入分析研究Clark等人提出的虛擬機動態(tài)遷移算法，并基于開源云平臺OpenStack實現(xiàn)虛擬機的動態(tài)遷移環(huán)境；基于排隊論的M/M/1模型，對遷移代價和遷移帶寬進行建模，設計了一種新型的用于衡量虛擬機動態(tài)遷移性能的評價標準。通過相應實驗對該模型與真實環(huán)境中的情形進行分析與評價；在對Clark等人設計的變帶寬以及常帶寬分配算法分析、研究的基礎上，設計一種新的變帶寬分配算法，并對其在總遷移時間和停機時間兩個因素上與Clark等人的帶寬分配算法進行比較分析，得出滿意的結論。
[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.
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TP393.09;TP302

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本文編號：2262474