面向电信业务的Xen虚拟机迁移的研究及优化

发布时间：2018-07-25 17:01

【摘要】：系统虚拟化技术是当前学术界与产业界广泛研究与探讨的一项信息技术,由于其在资源管理、服务器整合、绿色节能、安全隔离等方面的优秀特性,在当前日益兴起的大型数据中心与云计算技术中受到了广泛的应用。Xen是其中一款优秀的系统虚拟化平台,由于其开源性而广受欢迎。 随着计算机通信技术的发展,传统的电信网络逐渐向基于IP的下一代电信承载网转型,现今大多数电信业务开始基于X86体系架构,基于IP的电信业务的研究有了更多的应用价值。特别是在电信运营商的数据中心中,面向电信业务的虚拟化系统有着广泛的应用前景。 本文以Xen虚拟机迁移为研究对象,结合电信业务的特点对Xen虚拟机迁移进行研究和优化,以期提高以电信业务为上层应用的Xen虚拟机迁移效果。 论文介绍了系统虚拟化技术的发展情况及基本技术,分析和研究了Xen虚拟化技术的原理和实现及其关键技术。综合Xen的国内外论文及其源代码,论文研究了Xen虚拟机动态迁移的主要内容和方法,重点分析了内存迁移的迭代预拷贝方法的原理、步骤及关键技术。结合电信业务的特点,突出分析了影响其迁移效果的关键因素,如停机时间、总迁移时间、迁移带宽,提出了优化迁移带宽的需求。论文建立并分析了Xen虚拟机迁移中的内存迭代预拷贝算法的数学模型,设计了一种新的面向带宽优化的内存迭代预拷贝算法,在每一轮迭代拷贝过程中加入对迁移带宽的按需实时控制,同时把总迁移时间及停机时间维持在可接受的范围内,最终优化以电信业务为上层应用的Xen虚拟机动态迁移的效果。 论文实现了面向电信业务的Xen虚拟机动态迁移方法并进行了相关的实验测试,实验结果表明本文提出的优化算法具有一定的优化作用,能够提高面向电信业务的Xen虚拟机动态迁移的效果。
[Abstract]:System virtualization technology is a kind of information technology which is widely studied and discussed by academia and industry. Because of its excellent characteristics in resource management, server integration, green energy saving, security isolation, etc. Xen is one of the excellent system virtualization platforms and is popular because of its open source. With the development of computer communication technology, the traditional telecommunication network is gradually transformed to the next generation telecommunication carrier network based on IP. Nowadays, most telecommunication services begin to be based on X86 architecture. The research of telecommunication service based on IP has more application value. Especially in the data center of telecom operators, the virtualization system for telecom service has a wide application prospect. In this paper, Xen virtual machine migration is taken as the research object, and the migration of Xen virtual machine is studied and optimized in combination with the characteristics of telecommunication service, in order to improve the migration effect of Xen virtual machine with telecommunication service as the upper application. This paper introduces the development and basic technology of system virtualization technology, analyzes and studies the principle, implementation and key technology of Xen virtualization technology. In this paper, the main contents and methods of dynamic migration of Xen virtual machine are studied, and the principle, steps and key technologies of iterative precopy method of memory migration are analyzed. Based on the characteristics of telecommunication service, the key factors affecting the migration effect, such as downtime, total migration time and migration bandwidth, are analyzed, and the requirements of optimizing migration bandwidth are put forward. In this paper, the mathematical model of memory iterative precopy algorithm in Xen virtual machine migration is established and analyzed, and a new memory iterative precopy algorithm for bandwidth optimization is designed. At the same time, the total migration time and downtime are kept within the acceptable range, and the dynamic migration effect of the Xen virtual machine with telecom service as the upper layer is optimized. In this paper, the dynamic migration method of Xen virtual machine for telecom service is implemented and the experimental results show that the proposed optimization algorithm has certain optimization function. It can improve the effect of dynamic migration of Xen virtual machine for telecom service.
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP302

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本文编号：2144463