本文關(guān)鍵詞：虛擬化數(shù)據(jù)中心的集群監(jiān)控管理系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 虛擬化技術(shù) 數(shù)據(jù)中心 實(shí)時(shí)監(jiān)控 預(yù)測(cè)遷移模型 動(dòng)態(tài)資源分配

【摘要】：虛擬化技術(shù)有效解決了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的資源浪費(fèi)、管理困難等問(wèn)題,通過(guò)建立虛擬機(jī)共享物理設(shè)備資源,利用有限的物理資源運(yùn)行多個(gè)獨(dú)立操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同功能及任務(wù)的分配。虛擬機(jī)在多臺(tái)物理主機(jī)之間的遷移技術(shù)已經(jīng)有廣泛深入的研究,可以達(dá)到負(fù)載均衡、熱點(diǎn)解除等目標(biāo)。但是在實(shí)際應(yīng)用中,很多企業(yè)的虛擬化數(shù)據(jù)中心采用靜態(tài)管理方式,在創(chuàng)建虛擬機(jī)時(shí)分配固定的資源,運(yùn)行過(guò)程中無(wú)法根據(jù)負(fù)載需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)控,會(huì)造成資源不足的現(xiàn)象；并且隨著集群規(guī)模的增大,人工管理的效率大大降低。因此,建立集群的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng),自動(dòng)監(jiān)測(cè)各節(jié)點(diǎn)和虛擬機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行合理的資源分配管理,可以保證數(shù)據(jù)中心運(yùn)行時(shí)的服務(wù)質(zhì)量,節(jié)約人力資源。本文主要研究了虛擬化集群的監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),在總結(jié)前人研究工作的基礎(chǔ)上,本文所做的主要工作如下：1.結(jié)合節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的虛擬機(jī)資源動(dòng)態(tài)分配技術(shù)和節(jié)點(diǎn)間的虛擬機(jī)遷移技術(shù),設(shè)計(jì)了集群監(jiān)控管理系統(tǒng)的框架模型,將系統(tǒng)功能分為狀態(tài)監(jiān)控和資源管理模塊,集群結(jié)構(gòu)分為中心節(jié)點(diǎn)和工作節(jié)點(diǎn),分別負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部監(jiān)控和集群整體監(jiān)控,并且當(dāng)需求增加導(dǎo)致出現(xiàn)熱點(diǎn)問(wèn)題時(shí)進(jìn)行自主管理。2.工作節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)內(nèi)部每個(gè)虛擬機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),隨著虛擬機(jī)的應(yīng)用負(fù)載增加,其創(chuàng)建時(shí)初始化分配的資源不足以滿足需求,達(dá)到資源使用率閾值時(shí)進(jìn)行報(bào)警。文中建立了根據(jù)歷史記錄預(yù)測(cè)虛擬機(jī)負(fù)載的模型,根據(jù)模型算法確定如何對(duì)資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配。保證了虛擬機(jī)有足夠的資源運(yùn)行應(yīng)用并且控制資源的分配策略,防止由于資源不足而造成服務(wù)質(zhì)量下降。3.中心節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)對(duì)集群整體進(jìn)行監(jiān)控,物理節(jié)點(diǎn)上的虛擬機(jī)負(fù)載增加會(huì)造成該節(jié)點(diǎn)上的剩余資源不斷減少,影響物理機(jī)器的運(yùn)行,無(wú)法保證節(jié)點(diǎn)上的虛擬機(jī)良好的服務(wù)質(zhì)量。中心節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)熱點(diǎn)節(jié)點(diǎn)將進(jìn)行報(bào)警和遷移策略的制定。建立了基于遷移開(kāi)銷(xiāo)預(yù)測(cè)的模型進(jìn)行虛擬機(jī)選擇,根據(jù)虛擬機(jī)的內(nèi)存和頁(yè)面修改速度選擇待遷移的虛擬機(jī)；設(shè)計(jì)了負(fù)載狀態(tài)感知的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)選擇算法,根據(jù)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載和資源狀態(tài)確定要遷入虛擬機(jī)的目的主機(jī)。通過(guò)Cloudsim軟件設(shè)計(jì)了合理的仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明了算法的良好效果。
【關(guān)鍵詞】：虛擬化技術(shù) 數(shù)據(jù)中心 實(shí)時(shí)監(jiān)控 預(yù)測(cè)遷移模型 動(dòng)態(tài)資源分配
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP302;TP315
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 緒論12-17
• 1.1 背景及意義12-14
• 1.2 研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 研究目標(biāo)與研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.3.1 研究目標(biāo)15
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)16-17
• 第2章 相關(guān)技術(shù)及研究17-24
• 2.1 常用虛擬機(jī)的介紹17-19
• 2.1.1 Xen17-18
• 2.1.2 KVM18-19
• 2.2 Xen虛擬機(jī)的VCPU調(diào)度算法19-20
• 2.2.1 BVT算法19
• 2.2.2 SEDF算法19-20
• 2.2.3 Credit算法20
• 2.3 虛擬機(jī)的遷移20-23
• 2.3.1 動(dòng)態(tài)遷移介紹21
• 2.3.2 動(dòng)態(tài)遷移流程21-22
• 2.3.3 內(nèi)存遷移22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 集群監(jiān)控與管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)24-35
• 3.1 需求分析24-25
• 3.2 系統(tǒng)概述25-27
• 3.3 狀態(tài)監(jiān)控模塊27-29
• 3.3.1 工作節(jié)點(diǎn)虛擬機(jī)監(jiān)控27-29
• 3.3.2 中心節(jié)點(diǎn)集群監(jiān)控29
• 3.4 資源管理模塊29-34
• 3.4.1 單節(jié)點(diǎn)內(nèi)虛擬機(jī)資源動(dòng)態(tài)分配30-31
• 3.4.2 節(jié)點(diǎn)間虛擬機(jī)遷移31-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第4章 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與評(píng)估35-46
• 4.1 線性趨勢(shì)模型預(yù)測(cè)虛擬機(jī)負(fù)載35-37
• 4.2 基于遷移開(kāi)銷(xiāo)預(yù)測(cè)的虛擬機(jī)選擇37-41
• 4.2.1 算法設(shè)計(jì)37-38
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)方案38-39
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析39-41
• 4.3 感知負(fù)載狀態(tài)的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)選擇41-43
• 4.3.1 算法設(shè)計(jì)41-42
• 4.3.2 虛擬機(jī)遷移42-43
• 4.4 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)流程43-44
• 4.5 可靠性分析44-45
• 4.6 本章小結(jié)45-46
• 第5章 總結(jié)與展望46-48
• 5.1 總結(jié)46-47
• 5.2 展望47-48
• 參考文獻(xiàn)48-52
• 致謝52-53
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄53-54
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況隸54

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王興波;;有關(guān)虛擬機(jī)及虛擬化技術(shù)的幾點(diǎn)詮注[J];信息化縱橫;2009年07期

2 包敬海;;淺談基于虛擬機(jī)保護(hù)個(gè)人服務(wù)器[J];福建電腦;2009年08期

3 張岐;;虛擬機(jī)在線遷移技術(shù)綜述[J];農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息;2012年02期

4 ;實(shí)而不“虛” 三大王牌虛擬機(jī)評(píng)測(cè)[J];電腦愛(ài)好者;2013年08期

5 付王敏捷;;淺談虛擬機(jī)的原理及應(yīng)用[J];電子制作;2014年02期

6 ;金蟬脫殼 創(chuàng)建安全的虛擬機(jī)系統(tǒng)[J];新電腦;2002年04期

7 虛擬人;;神奇的虛擬機(jī)軟件[J];軟件;2002年12期

8 吳放;虛擬機(jī)軟件專(zhuān)題測(cè)試 運(yùn)籌帷幄之間[J];新電腦;2003年03期

9 楊興平;;玩轉(zhuǎn)虛擬機(jī)就這么簡(jiǎn)單[J];網(wǎng)絡(luò)與信息;2005年12期

10 王國(guó)安;康雯瑛;葛稚燕;;使用虛擬機(jī)軟件解決自動(dòng)站和人工站月報(bào)表數(shù)據(jù)的審核[J];河南氣象;2006年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 韋萬(wàn)貴;;虛擬機(jī)軟件在實(shí)際工作中的應(yīng)用[A];甘肅成人教育協(xié)會(huì)2008年年會(huì)論文集[C];2008年

2 李永;吳慶波;蘇航;;基于虛擬機(jī)的動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)分析和研究[A];計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)展·2007——全國(guó)第18屆計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

3 王軼;陳俊輝;;使用VPC2007搭建企業(yè)應(yīng)用和測(cè)試平臺(tái)[A];2007第二屆全國(guó)廣播電視技術(shù)論文集2（下）[C];2007年

4 董焱;;基于虛擬化技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心環(huán)境構(gòu)建[A];北京高校實(shí)驗(yàn)室工作研究會(huì)2010年年會(huì)優(yōu)秀論文[C];2011年

5 董焱;;基于虛擬化技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心環(huán)境構(gòu)建[A];北京高教學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室工作研究會(huì)2010年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2010年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 特約作者：聶陽(yáng)德 鐘達(dá)文;體驗(yàn)虛擬機(jī)的神奇魅力[N];電腦報(bào);2002年

2 黃樹(shù);實(shí)戰(zhàn)虛擬機(jī)軟件[N];中國(guó)電腦教育報(bào);2004年

3 卿晨;虛擬機(jī)為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)收緊成本口袋[N];中國(guó)電腦教育報(bào);2007年

4 ;虛擬機(jī)管理工具仍有改進(jìn)空間[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2007年

5 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江平;虛擬機(jī)助力計(jì)算機(jī)教學(xué)[N];中國(guó)電腦教育報(bào);2006年

6 區(qū)陽(yáng);微軟推出首款虛擬機(jī)軟件[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2003年

7 丁士明;聯(lián)想虛擬化解決方案[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2007年

8 特約作者 滔滔江水;計(jì)算機(jī)也能虛擬[N];電腦報(bào);2002年

9 ;虛擬化市場(chǎng)增長(zhǎng)近五成[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2006年

10 本報(bào)特約撰稿 陳杰;虛擬化：制度下的安全[N];計(jì)算機(jī)世界;2009年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 林杰;面向服務(wù)監(jiān)控的可控云關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

2 王篁;基于龍芯平臺(tái)的虛擬機(jī)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

3 張釗寧;云計(jì)算大規(guī)模彈性資源的性能優(yōu)化技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

4 林銘煒;面向云平臺(tái)的虛擬機(jī)異常行為檢測(cè)方法研究[D];重慶大學(xué);2014年

5 陳微;基于動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯的協(xié)同設(shè)計(jì)虛擬機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

6 馬飛;云數(shù)據(jù)中心中虛擬機(jī)放置和實(shí)時(shí)遷移研究[D];北京交通大學(xué);2013年

7 王曉靜;I/O虛擬化的性能隔離和優(yōu)化[D];華中科技大學(xué);2012年

8 張逢U，

本文編號(hào)：520684