新型技術不斷涌現，其中：系統(tǒng)虛擬化技術在一臺物理機上運行多臺虛擬機，提高了資源分配的靈活性和使用效率；相變存儲技術利用介質在不同相態(tài)的電阻差異存儲數據，被認為是最有潛力的下一代存儲技術。然而新技術在推廣和使用中仍有不能很好解決的問題：數據中心的資源管理依靠高效的虛擬機動態(tài)遷移，如何降低總遷移時間和停機時間，并同時降低遷移數據量；如何保護虛擬機不受故障的影響，保證操作系統(tǒng)、應用和數據在系統(tǒng)失效后保持連續(xù)可用性；相變存儲的存儲單元只能進行有限次寫訪問，如何避免部分存儲單元磨損失效而導致整個存儲器損壞，并同時降低額外寫訪問開銷。本文針對這些問題進行深入研究，分別提出了有效的解決方法。論文工作包括： （1）提出基于內存重寫率的虛擬機動態(tài)遷移方法Microwiper。該方法在動態(tài)遷移中采取兩個策略：有序傳播根據虛擬機內存重寫率調整臟內存的復制傳輸順序；傳輸遏止通過實時測量可用網絡帶寬遏止具有最高內存重寫率臟內存頁的復制傳輸。Microwiper能有效減少動態(tài)遷移中的臟頁數量（最多超過60%），降低總遷移時間和停機時間，提高動態(tài)遷移的效率。 （2）實現基于虛擬機狀態(tài)遷移的失效轉移系統(tǒng)Paratus...

【文章頁數】：108 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 論文的背景和意義
        1.1.1 系統(tǒng)虛擬化技術
        1.1.2 相變存儲技術
    1.2 本文解決的關鍵問題和研究動機
    1.3 本文的主要貢獻
    1.4 本文的組織和內容簡介
第2章 相關工作
    2.1 虛擬機狀態(tài)遷移相關研究
        2.1.1 虛擬機動態(tài)遷移相關研究
        2.1.2 虛擬機失效轉移相關研究
    2.2 相變存儲及其磨損均衡相關研究
        2.2.1 基于Start-Gap的磨損均衡
        2.2.2 基于Security Refresh的磨損均衡
第3章 基于內存重寫率的虛擬機動態(tài)遷移優(yōu)化方法
    3.1 虛擬機動態(tài)遷移過程解析
    3.2 內存遷移策略
        3.2.1 有序傳播
        3.2.2 傳輸遏止
        3.2.3 策略總結
    3.3 實現
    3.4 實驗與分析
        3.4.1 測試平臺
        3.4.2 內存寫集中程序
        3.4.3 Web服務器基準測試程序
        3.4.4 低帶寬環(huán)境測試
    3.5 本章小結
第4章 基于虛擬機狀態(tài)遷移的失效轉移方法
    4.1 系統(tǒng)框架
        4.1.1 主從復制模型
        4.1.2 虛擬機狀態(tài)同步方法
        4.1.3 設計目標
    4.2 基本設計
        4.2.1 內存增量和處理器狀態(tài)同步
        4.2.2 塊設備寫操作復制和傳輸
        4.2.3 網絡延遲發(fā)送
        4.2.4 失效檢測
        4.2.5 源端和目的端通訊協(xié)議
    4.3 實現和驗證
        4.3.1 測試環(huán)境設置
        4.3.2 正確性驗證
        4.3.3 性能測試
    4.4 本章小結
第5章 基于代數映射的相變存儲磨損均衡
    5.1 磨損均衡分析
        5.1.1 代數映射模型
        5.1.2 安全性分析
        5.1.3 磨損均衡結構
        5.1.4 現有方法的問題
    5.2 矩陣磨損均衡
        5.2.1 基本原理
        5.2.2 算法描述
        5.2.3 實驗與結果分析
        5.2.4 正確性驗證
        5.2.5 均衡性能
        5.2.6 矩陣磨損均衡小結
    5.3 多路磨損均衡
        5.3.1 基本原理
        5.3.2 基于SR的多路磨損均衡
        5.3.3 2路磨損均衡
        5.3.4 N路磨損均衡
        5.3.5 實驗與結果分析
        5.3.6 多路磨損均衡小結
    5.4 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 進一步工作
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果



本文編號：3976226