网络感知的虚拟计算环境任务迁移问题研究
[Abstract]:As the underlying technology support of cloud computing, virtualization technology packages a large number of third-party applications into virtual machines, and enables virtual machines to be integrated or redeployed on the server to save data center overhead. Current researches on virtual machine migration rarely consider network overhead. It has been shown that the communication association between the application layer virtual machines plays an important role in the traffic of the data center network, and the migration of the virtual machine will also bring the cost of data migration and increase the network overhead. In this paper, we consider the migration of overloaded virtual machines from the point of view of network overhead, consider the multi-layer communication association between virtual machines and the topological relationship between the underlying physical machines. The differences between virtual machine static migration and dynamic migration are analyzed and solved to achieve a balance between reducing network communication overhead and migration overhead of virtual machine. The migration of virtual machine in data center can be divided into static migration and dynamic migration. For static migration, virtual machines are deployed on the server for a long time, possibly months or years. In fact, network administrators do not want to migrate virtual machines automatically, they prefer static integration, The optimal migration strategy is evaluated before the deployment takes effect. Therefore swarm intelligence algorithm can be used as an ideal solution for static migration by finding an approximate optimal solution through repeated iterations. In this paper, genetic algorithm and bee colony algorithm are applied to static migration problem to minimize the network overhead of virtual machine migration. The experimental results show that the genetic algorithm has the optimal network overhead when the problem size is small. With the increase of the problem scale, the advantages of the bee colony algorithm are gradually reflected. At the same time, the execution time of bee colony algorithm is much better than that of genetic algorithm, which is almost half of that of genetic algorithm. As far as we know, we are the first to solve the problem of virtual machine migration with bee colony algorithm. For the dynamic migration of virtual machines, the administrator can migrate one or more virtual machines according to the load change in the data center. For the dynamic migration of network aware virtual machines, we propose three improved heuristic algorithms step by step: LM,nCaM and nCaM2 algorithms. LM algorithm minimizes the network overhead of each virtual machine migration. The mCaM algorithm selects the target host for each virtual machine migration from the perspective of balancing the network communication revenue and migration overhead of each migration. As a two-step optimization algorithm, the virtual machine selects the target host according to minimizing the revenue of communication overhead, and adds the migration overhead into the selection of which virtual machine to migrate. Ensure the optimization of communication overhead and migration overhead at different stages. Compared with the previous virtual machine migration algorithm, the experimental results show that our dynamic algorithm is better than the previous algorithm in network overhead and migration overhead, and has an absolute advantage over AppAware algorithm in execution time.
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【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:2340570
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