發(fā)布時(shí)間：2018-01-05 22:26

  本文關(guān)鍵詞：基于KVM虛擬化的遠(yuǎn)程多媒體播放的策略研究與實(shí)現(xiàn)　出處：《山東大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 云計(jì)算 桌面虛擬化 QEMU/KVM 多媒體重定向 虛擬機(jī)優(yōu)化排布

【摘要】：隨著云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,越來越多的企業(yè)、學(xué)校等單位都采用桌面虛擬化技術(shù)來減少設(shè)備成本與管理維護(hù)成本,虛擬化技術(shù)及其服務(wù)的市場規(guī)模正在逐年遞增。以服務(wù)器虛擬化為支撐的桌面虛擬化模式給用戶提供了一個(gè)虛擬的桌面,并可以很好的支持各種外設(shè)。在桌面虛擬化的產(chǎn)品中,對于多媒體播放功能的支持在市面上還處于一個(gè)比較差的水平,其中最為主要的是對視頻播放的支持,這不僅僅與各種軟硬件的條件有關(guān),而且,與桌面虛擬化這種特殊的訪問方式有著十分密切的關(guān)系,并且與虛擬機(jī)所處的集群條件有關(guān)。在如今的虛擬化市場上,虛擬化服務(wù)提供商提供遠(yuǎn)程桌面協(xié)議及相關(guān)產(chǎn)品支持桌面虛擬化的多媒體播放。比較主流的遠(yuǎn)程桌面協(xié)議中,對于視頻播放的支持方式為在服務(wù)器端的虛擬機(jī)上進(jìn)行解碼播放,再對于畫面進(jìn)行截取編碼發(fā)送到用戶端,重新解碼生成圖像。這樣的方式實(shí)際上不但增大了視頻的數(shù)據(jù)量,而且額外開銷了服務(wù)器端的資源,并且由于這種高實(shí)時(shí)性的無源播放方式,使得緩存無法在其中進(jìn)行,因此使得對于視頻播放的支持很差。而音頻播放與視音頻同步等相關(guān)問題都主要受到視頻播放影響。同時(shí),在進(jìn)行多媒體播放的時(shí)候,集群中會產(chǎn)生短時(shí)的大流量,若不能在多虛擬機(jī)進(jìn)行多媒體播放時(shí)分流這些流量,則由于物理設(shè)備的單端口性能的局限,很容易造成單端口的擁塞造成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能下降從而影響整個(gè)集群的性能。本文的研究基于QEMU/KVM平臺,這是一個(gè)開源的虛擬化平臺,適合于進(jìn)行二次開發(fā),并且可使用支持各種開發(fā)語言的libvirtAPI靈活控制其中虛擬機(jī),可以方便的實(shí)現(xiàn)各種集群策略的實(shí)現(xiàn)。本文主要針對多媒體播放這一場景,分別在用戶使用端與集群端提出改進(jìn)方法,減少系統(tǒng)的資源開銷,增強(qiáng)集群的穩(wěn)定性,提升用戶體驗(yàn)。根據(jù)在桌面虛擬化環(huán)境下對于多媒體播放的要求,在用戶使用端,本文提出了一種基于用戶命令重定向的多媒體重定向技術(shù),并根據(jù)其開發(fā)了相應(yīng)的用戶使用端程序,可實(shí)現(xiàn)多媒體重定向播放,并通過用戶行為反饋,在數(shù)據(jù)庫中記錄虛擬機(jī)特性,為集群端的選擇調(diào)配提供原始依據(jù)。在集群控制端,根據(jù)用戶使用端提供的歷史原始數(shù)據(jù),使用自適應(yīng)的線性回歸算法不斷去擬合,獲取虛擬機(jī)的播放權(quán)值預(yù)測值。之后根據(jù)得到的預(yù)測值,使用分組均衡算法動態(tài)粗略調(diào)整虛擬機(jī)的排布,最后通過分組逆序組合算法調(diào)整虛擬機(jī)的組內(nèi)排布,分步微調(diào)虛擬機(jī)在組內(nèi)的分布,從而實(shí)現(xiàn)總體的播放沖突概率和與理想值之差及調(diào)整時(shí)間達(dá)到預(yù)定的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)優(yōu)化排布。通過上述的系統(tǒng),可以在用戶使用端與集群端為用戶的多媒體播放需求提供強(qiáng)有力的支持,從而提升用戶使用遠(yuǎn)程桌面進(jìn)行多媒體播放的用戶體驗(yàn)。
[Abstract]:With the development of cloud computing technology, more and more enterprises, schools and other units adopt desktop virtualization technology to reduce the cost of equipment and management and maintenance costs. The market scale of virtualization technology and its services is increasing year by year. The desktop virtualization model supported by server virtualization provides users with a virtual desktop. And can support a variety of peripherals. In desktop virtualization products, the support for multimedia playback in the market is still in a relatively poor level, the most important is the support for video playback. This is not only related to the various hardware and software conditions, but also to desktop virtualization, such a special way of access has a very close relationship. And it has something to do with the cluster conditions in which virtual machines are located, in today's virtualization market. Virtualization service providers provide remote Desktop protocols and related products to support desktop virtualization of multimedia playback. Compared with mainstream remote Desktop protocols. The support mode for video playback is to decode and play the video on the virtual machine of the server, and then intercept and encode the picture to the client. This method not only increases the amount of video data, but also costs the server-side resources, and because of this high real-time passive playback mode. So the cache can not be carried out, so the support for video playback is very poor. And audio playback and video and audio synchronization and other related issues are mainly affected by video playback. At the same time. In the process of multimedia playback, there will be a short period of large traffic in the cluster. If it is not possible to stream these traffic in multiple virtual machines, the single port performance of physical devices will be limited. It is easy to cause the single port congestion to cause the performance of the network devices to decline, thus affecting the performance of the whole cluster. This research is based on the QEMU/KVM platform, which is an open source virtualization platform. It is suitable for secondary development, and can use libvirtAPI to control virtual machine flexibly. This paper mainly aims at the multimedia play this scene, proposes the improvement method separately in the user use end and the cluster end, reduces the system resources overhead. Enhance the stability of the cluster, improve the user experience. According to the requirements of multimedia playing in the desktop virtualization environment, in the user side. In this paper, a multimedia redirection technology based on user command redirection is proposed, according to which the corresponding user program is developed, which can realize multimedia redirection and play and feedback through user behavior. The virtual machine features are recorded in the database to provide the original basis for the selection and deployment of the cluster side. In the cluster control side, according to the historical raw data provided by the user side. The adaptive linear regression algorithm is used to get the prediction value of the virtual machine's playback weight. Then the grouping equalization algorithm is used to adjust the layout of the virtual machine dynamically and roughly according to the predicted value. Finally, the intra-group arrangement of the virtual machine is adjusted by grouping inverse sequence combination algorithm, and the distribution of virtual machine in the group is fine-tuned step by step, so as to achieve the overall playback conflict probability and the difference with the ideal value and the adjustment time to achieve the predetermined goal. Through the above system, the user can provide strong support for the user's multimedia playback requirements in the user terminal and cluster side. Thus, the user experience of using remote desktop for multimedia playback can be improved.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN919.8

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8 張逢U，

本文編號：1385130