【摘要】：面向云計算的虛擬數(shù)據中心(Virtual data center: VDC)以其低廉的價格和非常有吸引力的按需付費模式受到了廣泛的關注。越來越多的企業(yè)從部署專用服務器的傳統(tǒng)運營模式轉向租用云數(shù)據中心的資源來滿足企業(yè)日常的IT應用需求，，以此擺脫維護和管理基礎設施網絡的高昂開支。通過虛擬化技術，這些租戶可以高效地共享同一個基礎設施的資源，獲得了更經濟的基礎設施即服務(InfrastructureAsServices: IaaS)。與傳統(tǒng)的數(shù)據中心模式相比，云計算環(huán)境下資源虛擬化技術在提高資源的利用率以及降低能耗等方面都展現(xiàn)出了巨大的優(yōu)勢。但是其高度整合的資源組織和管理方式也帶來了潛在的危機。全球每年都有成百上千的數(shù)據中心發(fā)生服務中斷事件，導致重大損失。同時，為降低成本，云數(shù)據中心通常采用商用而非電信級的底層硬件，其可靠性本身就存在問題，虛擬數(shù)據中心的高可靠性已成為目前學術和產業(yè)界都亟待解決的問題。 本文的研究了以下三個問題：(1)當鏈路發(fā)生故障時虛擬數(shù)據中心的冗余設計，目的是保證任意單鏈路失效場景下虛擬數(shù)據中心的可用性；(2)當虛擬機發(fā)生故障（虛擬機本身故障或承載虛擬機的物理服務器故障）時虛擬數(shù)據中心的冗余設計，目的是實現(xiàn)單虛擬機失效時虛擬數(shù)據中心的可用性；(3)利用開源軟件Pacemaker完成高可靠性虛擬數(shù)據中心平臺的搭建，通過不同的冗余設置，實現(xiàn)應用級和虛擬機級的高可靠性。 針對鏈路失效場景，本文提出了一種基于保護的可生存虛擬數(shù)據中心映射算法(Protection Based Survivable Virtual Datacenter Mapping Algorithm: P-SVDMA)，該算法通過預設鏈路分離的冗余鏈路實現(xiàn)對鏈路失效的容忍。為了盡量減少冗余資源開銷，本文還提出了基于遷移保護的可生存虛擬數(shù)據中心映射算法(MigrationProtection Based Survivable Virtual Datacenter Mapping Algorithm: MP-SVDMA)。MP-SVDAMA算法的基本思想是當出現(xiàn)鏈路失效后對虛擬數(shù)據中心資源進行重新配置，將與失效鏈路相關的虛擬機由原來的位置遷移到一個新的可用位置，以達到繞開失效鏈路的目的。 針對虛擬機失效的問題，本文提出了單節(jié)點冗余算法和K節(jié)點冗余算法。通過對原始的虛擬數(shù)據中心進行冗余增強，并將其映射到合理的物理資源上，確保當虛擬機發(fā)生失效時（虛擬機失效或者放置虛擬機的物理服務器故障），對外提供給租戶的虛擬數(shù)據中心仍然可用，從而提高虛擬數(shù)據中心的可靠性。并且通過合理的資源配置和共享機制，提高了數(shù)據中心的資源效用。 針對高可靠性虛擬數(shù)據中心的搭建問題，本文采用開源集群管理軟件Pacemaker進行了基于云的高可靠性虛擬數(shù)據中心搭建。文中首先介紹了平臺搭建中用到的相關技術，接著對Pacemaker的功能和特征做了簡單描述，然后詳細介紹了平臺的搭建流程，最后分別針對虛擬數(shù)據中心應用級（MySQL）和虛擬機級的高可靠性進行實例說明。
[Abstract]:Virtual data center (VDC) for cloud computing is subject to a wide range of concerns with its low price and a very attractive, on-demand mode of payment. A growing number of businesses move from the traditional operating model of deploying dedicated servers to the resources of the leased cloud data center to meet the business's day-to-day IT application needs, thereby freeing up the high cost of maintaining and managing infrastructure networks. By virtualization technology, these tenants can efficiently share the resources of the same infrastructure and gain a more economical infrastructure as a service (IaaS). Compared with the traditional data center model, the resource virtualization technology in the cloud computing environment has a great advantage in improving the utilization ratio of resources and reducing energy consumption and the like. But its highly integrated resource organization and management approach also lead to a potential crisis. There are hundreds of data centers each year with service interruption events leading to heavy losses. At the same time, in order to reduce the cost, the cloud data center generally adopts commercial and non-telecom-level bottom-layer hardware, and the reliability of the cloud data center is a problem, and the high reliability of the virtual data center has become a problem to be solved urgently in the academic and industrial circles. The following three problems are studied in this paper: (1) The redundant design of the virtual data center when the link fails, the purpose is to ensure the availability of the virtual data center under any single-link failure scenario Sexual; (2) The redundant design of the virtual data center when the virtual machine fails (the virtual machine itself fails or the physical server of the virtual machine is hosting the virtual machine) for the purpose of achieving the availability of the virtual data center when the single virtual machine fails (3) Complete the construction of high-reliability virtual data center platform by using the open source software, Pacemaster, and realize the high reliability of application level and virtual machine level through different redundancy settings In view of the link failure scenario, a protection-based Virtual Datacenter Mapping Algorithm (P-SVDMA) is proposed in this paper. In order to minimize the overhead of redundant resources, a migration-protected Virtual Datacenter Mapping Algorithm (MP-SVD) is also proposed in this paper. the basic idea of the MP-SVDAMA algorithm is to reconfigure the virtual data center resource after the link failure, to migrate the virtual machine associated with the failed link from the original location to a new available location to achieve the bypass of the failed link To solve the problem of virtual machine failure, a single-node redundancy algorithm and a K-section are proposed in this paper. Point-to-point redundancy algorithm. By providing redundancy to the original virtual data center and mapping it to a reasonable physical resource, make sure that when the virtual machine fails (the virtual machine fails or the physical server on which the virtual machine is placed), the virtual data provided to the tenant is externally provided The heart is still available, increasing the virtual data The reliability of the heart is improved, and the data center is improved through reasonable resource allocation and sharing mechanism In order to solve the problem of high reliability virtual data center, this paper uses the open source cluster management software, Packeaker, to carry on the cloud-based high-reliability virtual data center. The paper first introduces the related technologies used in the platform construction, then briefly describes the functions and features of the Packeker, and then introduces the building process of the platform in detail, and finally the high reliability of the virtual data center application level (MySQL) and the virtual machine level respectively.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TP308

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 王士平;;數(shù)據中心的發(fā)展趨勢[J];中國信息界(e醫(yī)療);2010年08期

2 李雪;;Radware業(yè)務智能數(shù)據中心戰(zhàn)略啟動[J];信息安全與通信保密;2008年11期

3 本刊編輯部;;為中國金融業(yè)強“心”——2009中國金融業(yè)數(shù)據中心大會側記[J];金融電子化;2009年05期

4 ;Radware深度挖掘業(yè)務智能數(shù)據中心市場的巨大潛力[J];計算機安全;2008年11期

5 ;下一代數(shù)據中心之關鍵:網絡虛擬化[J];電腦與電信;2009年12期

6 ;3PAR:未來10年企業(yè)數(shù)據中心4大發(fā)展趨勢[J];通訊世界;2010年05期

7 ;電信級數(shù)據中心市場面臨變革[J];通訊世界;2009年07期

8 ;如何為虛擬化數(shù)據中心添加自動化能力[J];現(xiàn)代商業(yè);2010年34期

9 ;Radware為下一代數(shù)據中心提供自動化的資源優(yōu)化[J];計算機安全;2008年10期

10 徐成達;;開放式網絡自動化對構建虛擬數(shù)據中心至關重要[J];通訊世界;2010年12期

相關會議論文 前10條

1 段翼真;王曉程;;可信安全虛擬機平臺的研究[A];第26次全國計算機安全學術交流會論文集[C];2011年

2 戴俊;;虛擬機技術在冶金模型平臺中的應用[A];中國計量協(xié)會冶金分會2011年會論文集[C];2011年

3 俞乃博;;云計算—IaaS服務模式探討[A];中國通信學會信息通信網絡技術委員會2011年年會論文集（上冊）[C];2011年

4 陳景君;;基于可信計算的云計算基礎設施安全集成方案[A];天津市電視技術研究會2012年年會論文集[C];2012年

5 顧軍;;網絡技術在大型綜合體育賽事網絡制播業(yè)務中的應用與技術特點——中央電視臺北京奧運會基礎網絡系統(tǒng)設計與應用概述[A];2009中國電影電視技術學會影視技術文集[C];2010年

6 湯正瑜;;淺論“云計算”在企業(yè)信息化建設中的實現(xiàn)[A];2010年MIS/S&A學術交流會議論文集（中國造船工程學會學術論文集）[C];2010年

7 林曄;徐穎;;利用虛擬化存儲技術實現(xiàn)數(shù)據中心機房的安全搬遷[A];中國新聞技術工作者聯(lián)合會2011年學術年會論文集（上篇）[C];2011年

8 張大華;丁輝;吳向陽;趙毅強;孫毓忠;;面向智能電網的電力云計算架構[A];2011電力通信管理暨智能電網通信技術論壇論文集[C];2011年

9 馬行空;王意潔;鄭重;;一種鄰居狀態(tài)感知的快速數(shù)據分發(fā)方法[A];2010年第16屆全國信息存儲技術大會（IST2010）論文集[C];2010年

10 羅銳;呂凌芳;;云計算在業(yè)務平臺和運營支撐系統(tǒng)應用淺談[A];中國通信學會信息通信網絡技術委員會2011年年會論文集（上冊）[C];2011年

相關重要報紙文章 前10條

1 《網絡世界》記者 周源;盤點五款構建虛擬數(shù)據中心關鍵軟件[N];網絡世界;2011年

2 本報記者 郭濤;虛擬數(shù)據中心是私有云的基礎[N];中國計算機報;2009年

3 Force10網絡公司大中國區(qū)總裁 徐成達;開放式網絡自動化 迎戰(zhàn)虛擬數(shù)據中心[N];計算機世界;2010年

4 特約撰稿 周洪波;物聯(lián)網:事物即服務[N];計算機世界;2010年

5 本報記者 邊歆;清晰的虛擬應用交付[N];網絡世界;2010年

6 本報記者 張旭軍;博科負載均衡新品的四大優(yōu)勢[N];網絡世界;2010年

7 本報記者 郭濤;云計算的敲門磚[N];中國計算機報;2009年

8 電腦商報記者 張戈;Radware開心做生意[N];電腦商報;2009年

9 美《Network World》專欄作家 Jon Oltsik;VEPA除掉云計算一大障礙[N];網絡世界;2011年

10 本報記者 鄒大斌;VMware推出新虛擬機管理工具[N];計算機世界;2011年

相關博士學位論文 前10條

1 劉海坤;虛擬機在線遷移性能優(yōu)化關鍵技術研究[D];華中科技大學;2012年

2 馬飛;云數(shù)據中心中虛擬機放置和實時遷移研究[D];北京交通大學;2013年

3 陳微;基于動態(tài)二進制翻譯的協(xié)同設計虛擬機關鍵技術研究[D];國防科學技術大學;2010年

4 王曉靜;I/O虛擬化的性能隔離和優(yōu)化[D];華中科技大學;2012年

5 程戈;基于虛擬機架構的可信計算環(huán)境構建機制研究[D];華中科技大學;2010年

6 陳彬;分布環(huán)境下虛擬機按需部署關鍵技術研究[D];國防科學技術大學;2010年

7 孟江濤;Xen虛擬機研究[D];電子科技大學;2010年

8 曹文治;虛擬機網絡性能優(yōu)化研究[D];華中科技大學;2013年

9 吳慶波;基于虛擬機的可信操作系統(tǒng)關鍵技術及應用研究[D];國防科學技術大學;2010年

10 項國富;虛擬計算環(huán)境的安全監(jiān)控技術研究[D];華中科技大學;2012年

相關碩士學位論文 前10條

1 蔡燕陽;可靠虛擬數(shù)據設計及研究[D];電子科技大學;2013年

2 譚業(yè)騰;云計算中虛擬數(shù)據中心管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];上海交通大學;2013年

3 鄭楚鋒;虛擬數(shù)據中心云管理平臺的設計與實現(xiàn)[D];華南理工大學;2012年

4 梁廷;采用初始化管理的公有云安全認證研究與實現(xiàn)[D];華中科技大學;2012年

5 李永達;虛擬機應用系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學;2010年

6 童威;虛擬機高性能透明域間通信系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D];湖南大學;2010年

7 王忠儒;云環(huán)境下的虛擬機監(jiān)控和服務部署關鍵技術研究[D];國防科學技術大學;2010年

8 王曉睿;虛擬機監(jiān)控器體系結構研究[D];解放軍信息工程大學;2010年

9 李元;虛擬機域間高速通信技術的研究與實現(xiàn)[D];國防科學技術大學;2011年

10 劉超;基于虛擬機內存模板的云計算服務系統(tǒng)[D];華中科技大學;2011年

本文編號：2483864