發(fā)布時間：2017-09-14 10:50

  本文關(guān)鍵詞：基于SDN技術(shù)的KVM虛擬機跨網(wǎng)段遷移研究

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【摘要】：隨著云計算的興起，虛擬機技術(shù)迎來了非常廣闊的應(yīng)用前景。利用虛擬機技術(shù)可以屏蔽掉底層計算機硬件設(shè)備的差異從而實現(xiàn)資源配置與利用的最優(yōu)化�；诖颂攸c，虛擬機技術(shù)逐步發(fā)展成為云計算領(lǐng)域中虛擬化技術(shù)的重要基礎(chǔ)。KVM虛擬機是虛擬機技術(shù)中發(fā)展比較成熟的一種產(chǎn)品。它廣泛應(yīng)用于云計算領(lǐng)域虛擬化技術(shù)的實現(xiàn)中。 在云計算應(yīng)用領(lǐng)域中，KVM虛擬機的跨網(wǎng)段遷移技術(shù)一直是研究的熱點問題。利用KVM虛擬機的在線遷移技術(shù)，可以實現(xiàn)運行著的KVM虛擬機實例無縫透明地從源主機轉(zhuǎn)移到目的主機中。這對于解決云計算系統(tǒng)內(nèi)部諸如負載均衡、備份存儲、熱點消除等一系列實際問題具有重要的現(xiàn)實意義。 傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由于自身網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的封閉性與復雜性，使其在應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)拓撲變化、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備部署、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點控制等方面有先天性的不足。由此SDN新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運而生�；贠penFlow協(xié)議的SDN網(wǎng)絡(luò)將控制層面與轉(zhuǎn)發(fā)層面相分離，使用開源控制器通過編程的方式實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)集中化控制。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備專注于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能的實現(xiàn)。這使得SDN網(wǎng)絡(luò)變得非常靈活可控，完美地解決了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的諸如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備部署繁瑣、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點控制困難等問題。因此，基于SDN網(wǎng)絡(luò)的KVM虛擬機在線遷移技術(shù)具有重大科研價值。 本文工作以國家科技支撐計劃項目“分布式部署的多媒體信息存儲云研究與應(yīng)用設(shè)計”為背景，參照基于OpenFlow協(xié)議的SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)構(gòu)建了一個云計算服務(wù)系統(tǒng)，在該系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)了KVM虛擬機的跨網(wǎng)段通信與在線遷移功能。在云計算服務(wù)系統(tǒng)中，筆者設(shè)計了四層結(jié)構(gòu)。它們分別是控制層、轉(zhuǎn)發(fā)層、物理主機層、虛擬租戶層。其中，控制層是系統(tǒng)的核心，負責對整個云計算服務(wù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)進行集中化控制。轉(zhuǎn)發(fā)層實現(xiàn)數(shù)據(jù)報文的轉(zhuǎn)發(fā)功能。物理主機層上運行多個PC機。這些PC機可以位于不同網(wǎng)段，作為KVM虛擬機的宿主機使用。虛擬租戶層上運行KVM虛擬機。這些虛擬機是云計算服務(wù)系統(tǒng)對外服務(wù)的實體，也是論文實驗中虛擬機遷移工作的對象。 具體實現(xiàn)上，本文采用分層實現(xiàn)的策略�？刂茖舆x用POX控制器實現(xiàn)鏈路發(fā)現(xiàn)、拓撲管理、路由制定、流表下發(fā)等功能。轉(zhuǎn)發(fā)層運行Open vSwitch交換機，，實現(xiàn)數(shù)據(jù)報文的轉(zhuǎn)發(fā)處理。物理主機層部署位于不同網(wǎng)段的主機環(huán)境，并在此基礎(chǔ)上完成VXLAN隧道搭建、NFS共享存儲池建立、KVM虛擬環(huán)境配置、virt-manager管理工具運行等工作。虛擬租戶層部署KVM虛擬機實例的IP地址，實現(xiàn)KVM虛擬機實例的跨網(wǎng)段通信與在線遷移實驗。由此，筆者在SDN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實現(xiàn)了KVM虛擬機的跨網(wǎng)段通信與在線遷移工作。
【關(guān)鍵詞】：云計算 SDN OpenFlow KVM VXLAN
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP302
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-14
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 論文主要工作12
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)12-14
• 第2章 相關(guān)理論與技術(shù)介紹14-30
• 2.1 SDN 概述14-15
• 2.1.1 SDN 實現(xiàn)方法14
• 2.1.2 SDN 核心技術(shù)14-15
• 2.2 OpenFlow 簡介15-21
• 2.2.1 OpenFlow v1.0 概述16-19
• 2.2.2 OpenFlow 演進過程19-21
• 2.3 OVS 交換機21-23
• 2.3.1 OVS 交換機工作原理21-23
• 2.3.2 OVS 交換機實現(xiàn)23
• 2.4 SDN 控制器23-27
• 2.4.1 南向網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)24-26
• 2.4.2 北向業(yè)務(wù)支撐技術(shù)26
• 2.4.3 東西向控制器技術(shù)26-27
• 2.4.4 SDN 控制器的實現(xiàn)27
• 2.5 KVM 虛擬機技術(shù)27-29
• 2.5.1 KVM 介紹28
• 2.5.2 KVM 虛擬機管理工具28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第3章 實驗系統(tǒng)概要性設(shè)計30-39
• 3.1 總體設(shè)計30-31
• 3.1.1 設(shè)計原則30-31
• 3.1.2 架構(gòu)設(shè)計31
• 3.2 實驗系統(tǒng)描述31-32
• 3.3 層次設(shè)計與功能解析32-38
• 3.3.1 控制層設(shè)計32-33
• 3.3.2 轉(zhuǎn)發(fā)層設(shè)計33
• 3.3.3 物理主機層設(shè)計33-37
• 3.3.4 虛擬租戶層設(shè)計37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第4章 實驗系統(tǒng)的詳細設(shè)計與實現(xiàn)39-53
• 4.1 系統(tǒng)架構(gòu)實現(xiàn)39-40
• 4.2 系統(tǒng)層次實現(xiàn)40-51
• 4.2.1 控制層與轉(zhuǎn)發(fā)層實現(xiàn)40-46
• 4.2.2 物理主機層與虛擬租戶層實現(xiàn)46-51
• 4.3 實驗結(jié)果分析51-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第5章 總結(jié)與展望53-55
• 5.1 論文總結(jié)53
• 5.2 未來展望53-55
• 參考文獻55-58
• 致謝58

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 鄭毅;華一強;何曉峰;;SDN的特征、發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J];電信科學;2013年09期

2 李軍;王翔;;云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)安全的新挑戰(zhàn)[J];保密科學技術(shù);2013年08期

3 魏曉輝;蔣娜;郭慶南;李洪亮;;跨域虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下虛擬機Live的遷移機制[J];吉林大學學報(理學版);2011年03期

4 張順淼;鄒復民;;軟件定義網(wǎng)絡(luò)研究綜述[J];計算機應(yīng)用研究;2013年08期

5 左青云;陳鳴;趙廣松;邢長友;張國敏;蔣培成;;基于OpenFlow的SDN技術(shù)研究[J];軟件學報;2013年05期

6 程瑩;張云勇;;SDN應(yīng)用及北向接口技術(shù)研究[J];信息通信技術(shù);2014年01期

7 宋平;劉軼;劉馳;張晶晶;錢德沛;郝沁汾;;一種支持細粒度并行的SDN虛擬化編程框架[J];軟件學報;2014年10期

8 房秉毅;張歌;張云勇;黃韜;謝俊峰;;開源SDN控制器發(fā)展現(xiàn)狀研究[J];郵電設(shè)計技術(shù);2014年07期

9 雷葆華;王峰;王儰;;SDN核心技術(shù)剖析和實戰(zhàn)指南[J];中國科技信息;2013年21期

本文編號：849605