發(fā)布時(shí)間：2017-06-10 13:04

  本文關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)感知的虛擬機(jī)遷移算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：虛擬化技術(shù)通過(guò)將應(yīng)用程序封裝到虛擬機(jī),使管理員能夠更靈活的部署和遷移虛擬機(jī)來(lái)適應(yīng)應(yīng)用負(fù)載和物理資源變化。本文研究了云環(huán)境下虛擬機(jī)遷移行為對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷的影響。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)感知的虛擬機(jī)遷移系統(tǒng)為遷移算法提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過(guò)任務(wù)生成器重放googletrace來(lái)模擬終端用戶請(qǐng)求,云環(huán)境模擬器來(lái)模擬云環(huán)境中服務(wù)器集群工作情景。設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)感知的遷移算法在服務(wù)器過(guò)載時(shí)執(zhí)行實(shí)時(shí)遷移改善資源過(guò)載壓力,來(lái)優(yōu)化數(shù)據(jù)中心在整個(gè)任務(wù)隊(duì)列執(zhí)行期間包括遷移虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)帶寬開(kāi)銷和任務(wù)通信的網(wǎng)絡(luò)流量開(kāi)銷在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)總開(kāi)銷。在已有研究提出任務(wù)通信的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷模型的基礎(chǔ)上,考慮遷移數(shù)據(jù)量和遷移的網(wǎng)絡(luò)帶寬對(duì)遷移成本的影響量化遷移開(kāi)銷,建立綜合通信開(kāi)銷和遷移代價(jià)的網(wǎng)絡(luò)總開(kāi)銷模型。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)2種基于局部貪心的網(wǎng)絡(luò)感知遷移算法,在考慮服務(wù)器端資源限制和上層應(yīng)用相關(guān)性以及底層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,遷移過(guò)載服務(wù)器上的虛擬機(jī)來(lái)優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)通信流量,并盡可能減少遷移帶來(lái)的額外開(kāi)銷。具體而言,m Bef LM算法引入網(wǎng)絡(luò)凈收益,將遷移后網(wǎng)絡(luò)通信上的收益和遷移開(kāi)銷的差值作為優(yōu)化目標(biāo)。在目的服務(wù)器的選擇上綜合考慮了遷移代價(jià)和通信成本,選擇遷移能帶來(lái)最大網(wǎng)絡(luò)凈收益的虛擬機(jī)遷移。m BRates LM則引入了網(wǎng)絡(luò)收益損耗比,將遷移后網(wǎng)絡(luò)通信上的收益和遷移過(guò)程的開(kāi)銷的比值作為優(yōu)化目標(biāo)。在目的服務(wù)器的選擇上只考慮通信上的優(yōu)化,在虛擬機(jī)遷出選擇上考慮了遷移代價(jià)影響因素,選擇單位遷移代價(jià)下網(wǎng)絡(luò)通信收益最大的虛擬機(jī)遷移。本文設(shè)計(jì)的算法引入性能收益,參考遷移前網(wǎng)絡(luò)通信開(kāi)銷,綜合考慮了遷移成本和遷移帶來(lái)的性能收益。將預(yù)測(cè)虛擬機(jī)遷移后的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷作為虛擬機(jī)遷移選擇的指導(dǎo)。并進(jìn)一步對(duì)算法引入服務(wù)器資源閾值來(lái)為后續(xù)到達(dá)的任務(wù)預(yù)留資源,引入定時(shí)策略來(lái)應(yīng)對(duì)因短時(shí)間內(nèi)用戶資源需求變化而導(dǎo)致服務(wù)器資源抖動(dòng)的情況,來(lái)提高算法網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化性能。實(shí)驗(yàn)中,本文就網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷和任務(wù)執(zhí)行時(shí)間等方面比較m Bef LM和m BRates LM算法與已有算法App Aware、sandpiper以及LVF等的差異。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的算法在基本不影響任務(wù)隊(duì)列的總執(zhí)行時(shí)間的前提下,能顯著優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的整體網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷。綜上所述,本文構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)感知的云環(huán)境下虛擬機(jī)遷移系統(tǒng),模擬終端用戶請(qǐng)求和云環(huán)境中服務(wù)器處理場(chǎng)景,真實(shí)的用戶任務(wù)請(qǐng)求和逼真的云環(huán)境處理給算法提供了有效的評(píng)估平臺(tái)。并且,本文提出的網(wǎng)絡(luò)感知的遷移算法引入了遷移代價(jià)和收益的概念,大大優(yōu)化了數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷。
【關(guān)鍵詞】：云環(huán)境模擬器 googledatatrce 虛擬機(jī)遷移 遷移開(kāi)銷 網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷 性能收益
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP302
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題來(lái)源及研究的背景和意義9-10
• 1.1.1 課題來(lái)源9
• 1.1.2 課題研究的背景9
• 1.1.3 課題研究的目的和意義9-10
• 1.2 相關(guān)工作10-12
• 1.2.1 基于帶寬需求的虛擬機(jī)遷移算法研究10-11
• 1.2.2 基于通信關(guān)聯(lián)的虛擬機(jī)遷移算法研究11
• 1.2.3 基于遷移開(kāi)銷的虛擬機(jī)遷移算法研究11-12
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容12-14
• 第2章 網(wǎng)絡(luò)感知的虛擬機(jī)遷移機(jī)制14-35
• 2.1 網(wǎng)絡(luò)感知的虛擬機(jī)遷移問(wèn)題定義14-16
• 2.2 網(wǎng)絡(luò)感知的虛擬機(jī)遷移優(yōu)化模型16-20
• 2.2.1 AppAware優(yōu)化模型16-17
• 2.2.2 引入遷移開(kāi)銷的優(yōu)化模型17-20
• 2.3 網(wǎng)絡(luò)感知的遷移算法描述20-34
• 2.3.1 引入網(wǎng)絡(luò)凈收益的遷移算法mBefLM23-27
• 2.3.2 引入利益損耗比的遷移算法mBRates LM27-31
• 2.3.3 對(duì)算法引入資源閾值31-32
• 2.3.4 對(duì)算法引入定時(shí)器32-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 網(wǎng)絡(luò)感知的虛擬機(jī)遷移系統(tǒng)設(shè)計(jì)35-52
• 3.1 虛擬機(jī)遷移系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)35-36
• 3.2 云任務(wù)生成器ReqGenerator36-40
• 3.2.1 模型驅(qū)動(dòng)下的任務(wù)生成器ModuleDriven37-39
• 3.2.2 Trace驅(qū)動(dòng)下的任務(wù)生成器TraceDriven39-40
• 3.3 云平臺(tái)模擬器40-51
• 3.3.1 模擬器總體設(shè)計(jì)40-43
• 3.3.2 任務(wù)部署器MapManager43-46
• 3.3.3 虛擬機(jī)遷移控制器MigManager46-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第4章 網(wǎng)絡(luò)感知的遷移算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析52-78
• 4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境介紹52-53
• 4.2 ModuleDriven實(shí)驗(yàn)53-74
• 4.2.1 網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷權(quán)因子確定53-54
• 4.2.2 網(wǎng)絡(luò)感知的遷移算法性能對(duì)比54-61
• 4.2.3 研究資源利用率閾值對(duì)算法性能的影響61-63
• 4.2.4 研究遷移器設(shè)置不同模式的影響63-66
• 4.2.5 研究系統(tǒng)容量的影響66-70
• 4.2.6 研究拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和帶寬分布影響70-74
• 4.3 TraceDriven實(shí)驗(yàn)74-77
• 4.4 本章小結(jié)77-78
• 結(jié)論78-80
• 參考文獻(xiàn)80-85
• 致謝85

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 胡元元;林滸;李鴻彬;;IaaS云中最小遷移代價(jià)的虛擬機(jī)放置算法[J];小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng);2014年04期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陳慧祥;網(wǎng)絡(luò)感知的虛擬計(jì)算環(huán)境任務(wù)遷移問(wèn)題研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)感知的虛擬機(jī)遷移算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：438542