本文關(guān)鍵詞：面向校園云平臺(tái)的虛擬機(jī)管理調(diào)度方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：信息技術(shù)的快速發(fā)展、教育改革的不斷深化推動(dòng)了高校信息化建設(shè)步伐。由于建設(shè)過(guò)程中數(shù)據(jù)中心大多以服務(wù)器和SAN存儲(chǔ)連接方式為基礎(chǔ),一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)部署在一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器上,所以導(dǎo)致了基礎(chǔ)設(shè)施利用率低、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備孤島等問(wèn)題。云計(jì)算技術(shù)的興起為改善高校信息化建設(shè)過(guò)程中的這些問(wèn)題提供了一種可行的方案——校園云。 校園云主要是利用虛擬化技術(shù)整合、虛擬物理資源,實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的動(dòng)態(tài)調(diào)配和按需使用。校園云的應(yīng)用場(chǎng)景和教學(xué)活動(dòng)結(jié)合較緊密,教學(xué)應(yīng)用具有周期性、可預(yù)測(cè)性、批量性等傳統(tǒng)應(yīng)用不具備的特點(diǎn),而當(dāng)前的虛擬機(jī)調(diào)度機(jī)制未考慮校園教學(xué)應(yīng)用負(fù)載的特征,造成了很多不必要的虛擬機(jī)遷移,以及由此帶來(lái)的負(fù)載不均和資源浪費(fèi)。本文旨在解決上述問(wèn)題,提出了一種針對(duì)校園云平臺(tái)教學(xué)應(yīng)用特點(diǎn)的虛擬機(jī)調(diào)度方法及系統(tǒng),具體研究工作和主要貢獻(xiàn)如下： (1)提出了校園云平臺(tái)教學(xué)應(yīng)用調(diào)度問(wèn)題的理論模型 首先對(duì)教學(xué)應(yīng)用調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行了抽象,將該問(wèn)題歸納為多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題；然后提出了課程需求模型、物理機(jī)負(fù)載模型。課程需求模型被定義為一個(gè)六元組,該模型是對(duì)教學(xué)應(yīng)用負(fù)載的抽象,解決了傳統(tǒng)模型無(wú)法有效利用課程信息進(jìn)行判斷決策的問(wèn)題。物理機(jī)負(fù)載模型被定義為一個(gè)5*5*16的三維矩陣,用以描述物理機(jī)上所部署的課程虛擬機(jī)詳情。它在傳統(tǒng)模型基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展,可描述虛擬機(jī)的使用時(shí)間、某一時(shí)間段的最大資源利用率,有助于進(jìn)行更精確的調(diào)度。 (2)提出了校園云平臺(tái)中教學(xué)應(yīng)用的調(diào)度策略和算法 為解決未考慮教學(xué)應(yīng)用特征的虛擬機(jī)調(diào)度機(jī)制帶來(lái)的負(fù)載不均和資源浪費(fèi),本文提出了針對(duì)教學(xué)應(yīng)用批量性、周期性、可預(yù)測(cè)性的調(diào)度策略,提出了“先集中,再分散”的部署原理以及“先平衡,后節(jié)能”的動(dòng)態(tài)調(diào)度原理,定義了吻合度、部署優(yōu)先值、遷移優(yōu)先值、負(fù)載判定值等算法判定參數(shù),最終提出了課程虛擬機(jī)靜態(tài)部署算法以及動(dòng)態(tài)調(diào)度算法。 (3)提出了校園云平臺(tái)教學(xué)應(yīng)用的調(diào)度系統(tǒng)架構(gòu)并且進(jìn)行了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 根據(jù)本文提出的面向校園云平臺(tái)的調(diào)度方法,設(shè)計(jì)了調(diào)度系統(tǒng)架構(gòu)。該架構(gòu)主要由用戶請(qǐng)求模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、虛擬機(jī)調(diào)度模塊以及虛擬機(jī)控制模塊組成。并且最終在開(kāi)源IaaS平臺(tái)OpenStack為基礎(chǔ)的校園云平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了調(diào)度系統(tǒng)。 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明,本文提出的調(diào)度方法可在保證教學(xué)應(yīng)用需求的同時(shí),減少物理服務(wù)器使用數(shù)量,并使物理機(jī)集群實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡,達(dá)到了多目標(biāo)優(yōu)化的目的。
【關(guān)鍵詞】：校園云 調(diào)度機(jī)制 虛擬機(jī)放置 降低能耗 負(fù)載均衡
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP393.09;TP302
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目錄6-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 研究背景及意義8-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容10-11
• 1.4 本文章節(jié)安排11-12
• 2 相關(guān)技術(shù)12-23
• 2.1 云計(jì)算12-16
• 2.1.1 云計(jì)算概念及特征12-13
• 2.1.2 云計(jì)算服務(wù)層次13-15
• 2.1.3 云計(jì)算部署模型15-16
• 2.2 虛擬化技術(shù)16-19
• 2.2.1 虛擬化概念16-17
• 2.2.2 服務(wù)器虛擬化17
• 2.2.3 流行的服務(wù)器虛擬化技術(shù)17-19
• 2.3 虛擬機(jī)調(diào)度19-20
• 2.4 OpenStack20-23
• 2.4.1 OpenStack架構(gòu)介紹20-21
• 2.4.2 Nova計(jì)算組件21-23
• 3 面向校園云平臺(tái)的虛擬機(jī)調(diào)度方法23-32
• 3.1 問(wèn)題定義23
• 3.2 調(diào)度原理23-25
• 3.3 靜態(tài)部署算法25-29
• 3.3.1 相關(guān)定義25-27
• 3.3.2 算法描述27-29
• 3.4 動(dòng)態(tài)調(diào)度算法29-32
• 3.4.1 相關(guān)概念29-30
• 3.4.2 算法描述30-32
• 4 面向校園云平臺(tái)的虛擬機(jī)調(diào)度系統(tǒng)32-46
• 4.1 調(diào)度系統(tǒng)架構(gòu)32-35
• 4.2 校園云平臺(tái)工作流程35-36
• 4.3 平臺(tái)實(shí)現(xiàn)36-46
• 4.3.1 組件介紹37-41
• 4.3.2 算法及資源操作的實(shí)現(xiàn)41-46
• 5 調(diào)度方法驗(yàn)證46-53
• 5.1 應(yīng)用場(chǎng)景46
• 5.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境46-47
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果47-53
• 6 總結(jié)與展望53-55
• 6.1 論文總結(jié)53-54
• 6.2 進(jìn)一步展望54-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 申請(qǐng)學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文58-59
• 致謝59

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：450278