【摘要】：隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展和計算機應(yīng)用項目的大量推廣,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)中心的數(shù)量大量增加。計算機系統(tǒng)的規(guī)模也越來越大,其系統(tǒng)性能也不斷的提升,計算資源的種類越來越龐雜。在這種情況下,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)中心部分服務(wù)器出現(xiàn)了資源的閑置,造成了硬件資源的浪費。此外,部分服務(wù)器由于到達了使用的年限,需要更換設(shè)備,而原來運行在服務(wù)器上的應(yīng)用因為軟件或硬件的兼容性問題,無法重新部署在新的設(shè)備上,服務(wù)器的維護也消耗了大量的人力、物力。虛擬化技術(shù)實現(xiàn)了資源的高效利用和集中管理。這些優(yōu)勢為虛擬化在信息技術(shù)上的應(yīng)用提供了良好的發(fā)展條件。 計算虛擬化是繼互聯(lián)網(wǎng)之后,又一個信息產(chǎn)業(yè)中具有突破性的技術(shù)。虛擬化從根本上來說就是對硬件資源的最充分利用。計算虛擬化技術(shù)提供了更靈活和動態(tài)的IT架構(gòu)。目前出現(xiàn)了許多不同種類的虛擬化解決方案,從不同的角度解決不同的系統(tǒng)性能問題,使得虛擬化技術(shù)的內(nèi)容越來越豐富,功能越來越強大,展現(xiàn)了虛擬化技術(shù)的良好前景。 隨著虛擬化系統(tǒng)中各種服務(wù)運行的變化,虛擬化系統(tǒng)資源的利用變得復(fù)雜多樣,物理資源在多個虛擬機間的有效利用變得很困難�，F(xiàn)有的虛擬化系統(tǒng),對資源在各個虛擬機之間的分配,缺少靈活和高效的動態(tài)調(diào)節(jié)機制,使得物理資源在不同的虛擬機中出現(xiàn)使用不均衡的現(xiàn)象,一部分虛擬機資源大量空閑,另一部分虛擬機資源嚴重不足。資源的優(yōu)化配置是個需要進一步解決的問題。細致地觀察和分析虛擬機資源的利用情況,有助于更好地調(diào)整和優(yōu)化資源的使用策略。此外,如何根據(jù)用戶對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心的服務(wù)質(zhì)量要求來調(diào)整虛擬機的資源分配,更是一個急需解決的問題。 虛擬機對資源的需求是一個動態(tài)變化的過程。針對上述虛擬機資源分配不足,資源利用不勻衡以及用戶服務(wù)質(zhì)量要求的問題,只有不斷的探測資源的使用情況,綜合分析所有虛擬機的資源需求,然后作出相應(yīng)的資源分配策略才能有效地利用共享的底層資源。 本文深入研究了現(xiàn)有的虛擬化技術(shù)及其應(yīng)用,對XEN虛擬機的系統(tǒng)架構(gòu)和基礎(chǔ)技術(shù)作了詳細的介紹；提出了兩種根據(jù)用戶服務(wù)質(zhì)量要求來為虛擬機分配物理資源的策略。第一種資源分配策略是基于利用率的資源控制模型,資源控制系統(tǒng)首先探測得到用戶的請求速率,查找可以滿足服務(wù)性能要求的資源利用率區(qū)間,然后利用利用率控制模型把虛擬機的資源利用率控制在一個動態(tài)變化的利用率區(qū)間內(nèi),最后通過對資源利用率的控制達到滿足用戶QOS要求的目標。第二種資源分配策略是基于灰色預(yù)測理論的控制模型,模型通過對用戶請求速率的預(yù)測和通過實驗建立的資源映射模型,為虛擬機分配滿足性能要求的最小物理資源,從而滿足用戶的服務(wù)質(zhì)量要求。本文在XEN虛擬化平臺上通過網(wǎng)絡(luò)benchmark進行了大量的實驗,實驗分別驗證了這兩種資源分配策略可以動態(tài)地控制資源的分配,使得虛擬機在達到滿足用戶服務(wù)質(zhì)量目標的同時提高物理資源的利用率。
【圖文】：

擬化:指令級虛擬化通過軟件的方法，模擬出與底層物理指從而讓程序在其上運行，這個軟件又被稱為模擬器，例如Boc。虛擬化:硬件級虛擬化的具有和物理環(huán)境相同的指令集，客戶可以在物理機中直接執(zhí)行。因此，硬件級虛擬化具有相對較高虛擬化:程序級虛擬機提供了不一樣的虛擬環(huán)境，它的環(huán)境主操作系統(tǒng)調(diào)用組成，它在底層系統(tǒng)上實現(xiàn)了不同的程序二進制程序接口。比較常見的程序級虛擬化軟件有WINE，WABI等虛擬化:系統(tǒng)級虛擬化提供了多個程序運行的完全系統(tǒng)環(huán)境，個用戶同時存在。通過使用系統(tǒng)級虛擬機，單一的物理平臺操作系統(tǒng)環(huán)境同時運行。如圖2一1所示，在一臺X86平臺上，同時運行著windows操作系統(tǒng)和hnux操作系統(tǒng)，兩個操作系和物理操作系統(tǒng)一樣的系統(tǒng)環(huán)境。系統(tǒng)級虛擬機也是本文著

DomainODomainUDomainU XENHYPERVISOR圖2一 2Xen虛擬機系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)圖2一2描述了Xen虛擬機系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。 XellHypervisor即虛擬機管理器，它位于硬件的上層，操作系統(tǒng)的下層，具有最高的系統(tǒng)權(quán)限。在眾多的虛擬機中，存在一個特權(quán)域，即DomainO，它的作用就是輔助管理其它虛擬機，特別是其它虛擬機對FO的訪問。Domaino也是一個客戶操作系統(tǒng)，然而這個客戶操作系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TP302

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 陳小虹;;計算機系統(tǒng)的排隊網(wǎng)絡(luò)模型及其計算方法[J];計算機工程與設(shè)計;1984年03期

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本文編號：2605591