云環(huán)境下虛擬機遷移算法研究與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2020-12-25 19:21
虛擬化技術(shù)作為云計算的關(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)多個虛擬機運行在一臺主機上,滿足不同應(yīng)用程序的運行需求和環(huán)境需求,提高了主機的效率。但是主機的資源有限,當(dāng)虛擬機運行任務(wù)過多時,主機就會發(fā)生過載情況,產(chǎn)生異常。針對上述問題,考慮虛擬機遷移的通信成本等實際條件與背景,本文的研究內(nèi)容和主要工作如下:(1)研究了基于雙邊拍賣機制的網(wǎng)絡(luò)感知的虛擬機遷移。本研究考慮了主機內(nèi)部虛擬機之間的通信,建立了數(shù)據(jù)中心的通信模型。該虛擬機遷移算法主要分為兩個環(huán)節(jié)。首先根據(jù)虛擬機的通信量和占用資源大小在過載主機上選擇待遷移的虛擬機;然后以最小化通信成本為目標(biāo),分配待遷移的虛擬機到未充分利用主機上。針對第一環(huán)節(jié),本文提出了虛擬機貪婪選擇算法(VMs-GSA)在過載主機上選擇待遷移虛擬機。在第二環(huán)節(jié),本文提出了一種新穎的基于雙邊拍賣機制的虛擬機遷移算法(VMM-DAM),通過賣家(低載主機)提供折扣來激勵買家(虛擬機)以最小化通信成本為目標(biāo)來匹配賣家,從而得到待遷移虛擬機和低載主機之間的分配,并在理論上證明了拍賣機制的經(jīng)濟屬性。實驗表明,與隨機算法相比,VMs-GSA產(chǎn)生的通信成本減少了 35%,VMM-DAM能夠解決主機過載...
【文章來源】:揚州大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1論文組織結(jié)構(gòu)??
機就相當(dāng)于一個物理機,他們都擁有著各自的硬件資源。數(shù)據(jù)中心利用虛擬化技術(shù)支持各??種不同類型的應(yīng)用程序運行在虛擬機中,并使多個相互獨立的虛擬機能夠同時運行在一臺??物理主機上,如圖2-1所示。??I?I?I?I??I??II?II??I??!?應(yīng)用?!?!?應(yīng)用?!??I?■_??1?I???I??i?操作系統(tǒng)?ii?操作系統(tǒng)?i??I?—丨…?_?……- ̄?11?■.■丨—丨丨__丨丨."丨―11??;?虛擬機?!;?虛擬機?;!??|?二:?1??I?廠彳物理主機’:?I??1.?.■!?...?..?...■?.........: ̄?..?..?+?...…1??圖2-1數(shù)據(jù)中心中虛擬化技術(shù)示例圖??虛擬化技術(shù)的實現(xiàn)方式是通過虛擬化層,也就是虛擬機監(jiān)控器,將底層資源抽象成一??種上層軟件模塊所需的資源形式和運行環(huán)境,來讓上層應(yīng)用程序直接運行在虛擬機上。虛??擬化技術(shù)可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求和運行環(huán)境虛擬出不同的虛擬機來運行用戶的應(yīng)用程??序。虛擬化技術(shù)不受硬件平臺的限制,它既可以解決不同硬件平臺之間的差異性還可以解??決軟硬件兼容問題,脫離了對硬件的依賴[55]。??虛擬化技術(shù)有以下優(yōu)勢156]:??(1)
一個個體是一個解決方案,個體由兩種形式的解決方案組成:基因型(染色體)和表??現(xiàn)型。對于特定個體,基因的整個組合稱為基因型。表現(xiàn)型是指基因型解碼以后的物理方??面,即基因型的外部表現(xiàn)形態(tài);、染色體和種群的關(guān)系如圖2-2所示。??I? ̄? ̄? ̄ ̄? ̄i??I?———————— ̄h——1|?I??'?1?0?0?1?1?0?-JU?苺因??I?II?i?-?I?I?'??I?r??—??-I??I?〇?〇?i?i?i?〇?染色體??I?11?-????——?i??i?————————————?i??0?10?10?0??I?I??]0?1?I?1?0?0?1?[??I?I??種群??圖2-2基因、染色體和種群的關(guān)系??遺傳算法處理一組可能的解決方案。每個解決方案都通過染色體表示。遺傳算法的步??驟如下:首先生成一組待選擇的解決方案,之后根據(jù)特定條件計算這些解決方案的適應(yīng)度,??再依據(jù)適應(yīng)度選擇一些解決方案,對篩選出的解再進行遺傳算子操作生成解決方案的下一??代,遺傳算法中的下一代的迭代總是有可能產(chǎn)生更好的解決方案。然后再評估下一代種群??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]云數(shù)據(jù)中心基于閾值的虛擬機遷移節(jié)能調(diào)度算法[J]. 吳小東,韓建軍. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(09)
[2]云計算技術(shù)發(fā)展分析及其應(yīng)用探討[J]. 李尚東,向燦. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2018(03)
[3]云數(shù)據(jù)中心高效的虛擬機整合方法[J]. 喻新榮,李志華,閆成雨,李雙俐. 計算機應(yīng)用. 2018(02)
[4]基于虛擬機遷移的云計算中心節(jié)能調(diào)度算法[J]. 施偉,劉鎮(zhèn). 計算機與數(shù)字工程. 2018(01)
[5]考慮非對稱風(fēng)險偏好的第一價格密封拍賣[J]. 王春寶,陳迅. 重慶大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版). 2017(06)
[6]一種面向節(jié)能的虛擬機在線遷移解決方案[J]. 趙丹,沈蘇彬,吳振宇. 計算機技術(shù)與發(fā)展. 2018(02)
[7]云計算虛擬化技術(shù)的發(fā)展與趨勢[J]. 武志學(xué). 計算機應(yīng)用. 2017(04)
[8]基于能耗感知的虛擬機遷移管理軟件[J]. 張漢林,王澤鵬,陳寧江. 廣西科學(xué)院學(xué)報. 2017(01)
[9]云環(huán)境下基于冷點虛擬機遷移的熱點消除方法[J]. 郭軍,閆永明,馬安香,張斌. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(11)
[10]虛擬化技術(shù)綜述[J]. 修長虹,梁建坤,辛艷. 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用. 2016(05)
本文編號:2938247
【文章來源】:揚州大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1論文組織結(jié)構(gòu)??
機就相當(dāng)于一個物理機,他們都擁有著各自的硬件資源。數(shù)據(jù)中心利用虛擬化技術(shù)支持各??種不同類型的應(yīng)用程序運行在虛擬機中,并使多個相互獨立的虛擬機能夠同時運行在一臺??物理主機上,如圖2-1所示。??I?I?I?I??I??II?II??I??!?應(yīng)用?!?!?應(yīng)用?!??I?■_??1?I???I??i?操作系統(tǒng)?ii?操作系統(tǒng)?i??I?—丨…?_?……- ̄?11?■.■丨—丨丨__丨丨."丨―11??;?虛擬機?!;?虛擬機?;!??|?二:?1??I?廠彳物理主機’:?I??1.?.■!?...?..?...■?.........: ̄?..?..?+?...…1??圖2-1數(shù)據(jù)中心中虛擬化技術(shù)示例圖??虛擬化技術(shù)的實現(xiàn)方式是通過虛擬化層,也就是虛擬機監(jiān)控器,將底層資源抽象成一??種上層軟件模塊所需的資源形式和運行環(huán)境,來讓上層應(yīng)用程序直接運行在虛擬機上。虛??擬化技術(shù)可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求和運行環(huán)境虛擬出不同的虛擬機來運行用戶的應(yīng)用程??序。虛擬化技術(shù)不受硬件平臺的限制,它既可以解決不同硬件平臺之間的差異性還可以解??決軟硬件兼容問題,脫離了對硬件的依賴[55]。??虛擬化技術(shù)有以下優(yōu)勢156]:??(1)
一個個體是一個解決方案,個體由兩種形式的解決方案組成:基因型(染色體)和表??現(xiàn)型。對于特定個體,基因的整個組合稱為基因型。表現(xiàn)型是指基因型解碼以后的物理方??面,即基因型的外部表現(xiàn)形態(tài);、染色體和種群的關(guān)系如圖2-2所示。??I? ̄? ̄? ̄ ̄? ̄i??I?———————— ̄h——1|?I??'?1?0?0?1?1?0?-JU?苺因??I?II?i?-?I?I?'??I?r??—??-I??I?〇?〇?i?i?i?〇?染色體??I?11?-????——?i??i?————————————?i??0?10?10?0??I?I??]0?1?I?1?0?0?1?[??I?I??種群??圖2-2基因、染色體和種群的關(guān)系??遺傳算法處理一組可能的解決方案。每個解決方案都通過染色體表示。遺傳算法的步??驟如下:首先生成一組待選擇的解決方案,之后根據(jù)特定條件計算這些解決方案的適應(yīng)度,??再依據(jù)適應(yīng)度選擇一些解決方案,對篩選出的解再進行遺傳算子操作生成解決方案的下一??代,遺傳算法中的下一代的迭代總是有可能產(chǎn)生更好的解決方案。然后再評估下一代種群??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]云數(shù)據(jù)中心基于閾值的虛擬機遷移節(jié)能調(diào)度算法[J]. 吳小東,韓建軍. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(09)
[2]云計算技術(shù)發(fā)展分析及其應(yīng)用探討[J]. 李尚東,向燦. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2018(03)
[3]云數(shù)據(jù)中心高效的虛擬機整合方法[J]. 喻新榮,李志華,閆成雨,李雙俐. 計算機應(yīng)用. 2018(02)
[4]基于虛擬機遷移的云計算中心節(jié)能調(diào)度算法[J]. 施偉,劉鎮(zhèn). 計算機與數(shù)字工程. 2018(01)
[5]考慮非對稱風(fēng)險偏好的第一價格密封拍賣[J]. 王春寶,陳迅. 重慶大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版). 2017(06)
[6]一種面向節(jié)能的虛擬機在線遷移解決方案[J]. 趙丹,沈蘇彬,吳振宇. 計算機技術(shù)與發(fā)展. 2018(02)
[7]云計算虛擬化技術(shù)的發(fā)展與趨勢[J]. 武志學(xué). 計算機應(yīng)用. 2017(04)
[8]基于能耗感知的虛擬機遷移管理軟件[J]. 張漢林,王澤鵬,陳寧江. 廣西科學(xué)院學(xué)報. 2017(01)
[9]云環(huán)境下基于冷點虛擬機遷移的熱點消除方法[J]. 郭軍,閆永明,馬安香,張斌. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(11)
[10]虛擬化技術(shù)綜述[J]. 修長虹,梁建坤,辛艷. 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用. 2016(05)
本文編號:2938247
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