【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)服務已經(jīng)覆蓋到了各個領(lǐng)域。由于服務器發(fā)生故障會帶來一定程度的損失，因此，網(wǎng)絡(luò)服務器的高可靠性至關(guān)重要。虛擬機狀態(tài)同步（將主虛擬機的狀態(tài)以一定方式同步到后備虛擬機）是當前學術(shù)界普遍認為可以提高網(wǎng)絡(luò)服務器高可靠性的技術(shù)。然而，現(xiàn)存的基于虛擬機狀態(tài)同步的高可靠方案由于過分地進行狀態(tài)同步使得性能不理想。 本文基于虛擬機同步技術(shù)提出了一種通用且高效的網(wǎng)絡(luò)高可靠解決方案——Shadow VM。Shadow VM將客戶端的請求數(shù)據(jù)包同時發(fā)送給主虛擬機和后備虛擬機，并比較兩個虛擬機產(chǎn)生的響應數(shù)據(jù)包。只要后備虛擬機產(chǎn)生的響應數(shù)據(jù)包能和主虛擬機的響應數(shù)據(jù)包保持一致，那么Shadow VM就認為后備虛擬機是主虛擬機的合法備份，且后備虛擬機能夠在主虛擬機發(fā)生故障后替代主虛擬機繼續(xù)向客戶端提供服務。當兩個虛擬機產(chǎn)生的響應數(shù)據(jù)包不一致時，Shadow VM將主虛擬機的狀態(tài)同步到后備虛擬機，以保證后備虛擬機仍然是主虛擬機的合法備份。 主虛擬機和后備虛擬機都處于活動狀態(tài)，本文是首次實現(xiàn)了兩個動態(tài)虛擬機之間的狀態(tài)同步。通過消除一部分TCP/IP協(xié)議棧的不確定因素，Shadow VM延長了兩個虛擬機產(chǎn)生相同的響應數(shù)據(jù)包的時間。此外，通過減少同步兩個動態(tài)運行的虛擬機的開銷，Shadow VM獲得了良好的性能。實驗結(jié)果顯示，Shadow VM在保護Web服務器和FTP服務器時，，能夠達到30%以上的性能。Shadow VM引入的網(wǎng)絡(luò)延遲也非常小，并且，能夠在主服務器發(fā)生故障之后，在幾百毫秒之內(nèi)切換到后備服務器。
[Abstract]:With the development of Internet technology, network services have been covered in various fields. Because the failure of the server will bring some losses, the high reliability of the network server is very important. Virtual machine state synchronization (which synchronizes the state of the primary virtual machine to the backup virtual machine in a certain way) is widely regarded as the technology that can improve the high reliability of the network server. However, the existing high reliability scheme based on virtual machine state synchronization has poor performance due to excessive state synchronization. In this paper, based on virtual machine synchronization technology, a general and efficient network high reliability solution is proposed, in which Shadow VM.Shadow VM sends the request packets from the client to both the primary virtual machine and the backup virtual machine at the same time. The response packets generated by the two virtual machines are compared. As long as the response packet generated by the backup virtual machine is consistent with the response packet of the primary virtual machine, Shadow VM considers the backup virtual machine to be a legitimate backup of the primary virtual machine. And the backup virtual machine can continue to provide service to the client after the main virtual machine fails. When the response packets generated by the two virtual machines are inconsistent, Shadow VM synchronizes the state of the primary virtual machine to the backup virtual machine to ensure that the backup virtual machine is still the legal backup of the primary virtual machine. The primary virtual machine and the backup virtual machine are both active. This paper realizes the state synchronization between the two dynamic virtual machines for the first time. By eliminating some uncertainties in the TCP/IP stack, Shadow VM extends the time between the two virtual machines to generate the same response packets. In addition, Shadow VM achieves good performance by reducing the overhead of synchronizing two dynamic virtual machines. The experimental results show that, Shadow VM can achieve more than 30% performance when protecting Web server and FTP server, and the network delay caused by. Shadow VM is very small. Switch to the backup server within a few hundred milliseconds.
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TP393.09;TP302

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本文編號：2364121