基于重复数据删除的虚拟机全系统迁移关键技术研究

发布时间：2017-03-26 05:00

  本文关键词：基于重复数据删除的虚拟机全系统迁移关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：当前,云计算产业处于高速发展阶段,随着云计算数据中心集群的不断扩展,虚拟机迁移技术成为解决负载均衡、升级维护及容灾备份等热点问题的有效解决办法。虚拟机全系统迁移需要传输大量数据,特别是在跨数据中心传输时,网络带宽成为虚拟机迁移的瓶颈。如何解决虚拟机全系统迁移时数据传输量大、传输耗时等问题成为目前云计算领域研究的热点。本文分析了国内外虚拟机迁移的发展现状,在深入研究虚拟机全系统迁移技术和虚拟机操作系统特性的基础上,提出一种虚拟机全系统迁移方法。基于该方法设计并实现了虚拟机迁移系统DVBS,并将该系统部署到OpenStack中进行系统验证。本文主要工作如下:(1)提出一种虚拟机全系统在线迁移方法,该方法针对虚拟机全系统迁移时需要传输大量系统数据的缺点。采用源端重复数据删除减少全系统迁移时的数据传输量,设计该全系统迁移方法的工作流程。(2)根据全系统在线迁移方法的工作流程,设计并实现基于重复数据删除技术的虚拟机迁移系统DVBS,该系统包含:负载和状态监控模块,用于监控计算节点和虚拟机的运行情况;VM文件切分模块、校验码计算模块、校验码查找模块、数据块管理模块和虚拟机文件管理模块,用于在迁移过程中对虚拟机系统文件进行源端重复数据删除。(3)根据实际的应用场景,分析全系统迁移方法的性能指标。对虚拟机数据重复率进行分析,并在此基础上分析虚拟机迁移的总数据量和总迁移时间。通过性能分析发现,当虚拟机的操作系统差异性越小,数据重复率越高。数据块越小数据重复率也越高,但查找更耗时。(4)对全系统迁移方法的可行性和有效性进行实验验证,通过分析DVBS与OpenStack原有迁移方案的实验数据。表明当采用操作系统差异较小的虚拟机进行源端重删迁移时,本文提出的全系统迁移方法能有效提高15%的迁移效率;但操作系统差异较大时,该迁移方法效率低于原有的迁移方案。
【关键词】：全系统迁移 重复数据删除 虚拟机 OpenStack 云计算
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP302;TP309
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题相关背景10
• 1.2 课题相关领域的发展现状10-13
• 1.2.1 云计算发展现状10-11
• 1.2.2 OpenStack云计算平台发展现状11-12
• 1.2.3 虚拟机迁移技术发展现状12-13
• 1.3 课题的意义13-14
• 1.4 论文的主要工作14
• 1.5 论文的组织与结构14-16
• 第二章 相关技术16-24
• 2.1 虚拟化技术16-18
• 2.1.1 虚拟化技术基本概念16
• 2.1.2 KVM虚拟化技术及原理16-17
• 2.1.3 Libvirt虚拟机管理工具17-18
• 2.2 虚拟机迁移技术18-20
• 2.2.1 虚拟机迁移的基本概念18-19
• 2.2.2 虚拟机迁移的内容19
• 2.2.3 虚拟机迁移的性能评价19-20
• 2.3 重复数据删除技术20-23
• 2.3.1 重复数据删除技术的基本概念20
• 2.3.2 重复数据删除技术的分类方法20-22
• 2.3.3 重复数据删除的关键技术22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第三章 虚拟机全系统迁移方法及系统验证24-40
• 3.1 全系统迁移方法24-26
• 3.1.1 全系统迁移方法分析24-25
• 3.1.2 全系统迁移方法工作流25-26
• 3.2 DVBS系统架构26-28
• 3.2.1 控制节点DVBS模块及功能27-28
• 3.2.2 计算节点DVBS模块及功能28
• 3.3 DVBS各模块设计与实现28-36
• 3.3.1 负载和状态监控模块28-29
• 3.3.2 VM文件切分模块29-31
• 3.3.3 校验码计算模块31-33
• 3.3.4 校验码查找模块33-35
• 3.3.5 数据块管理模块35-36
• 3.3.6 虚拟机文件管理模块36
• 3.4 DVBS在OpenStack中的应用36-39
• 3.4.1 OpenStack虚拟机迁移分析36-37
• 3.4.2 DVBS在OpenStack中的应用37-39
• 3.5 本章小结39-40
• 第四章 虚拟机全系统迁移方法性能分析与实验40-47
• 4.1 系统性能分析40-43
• 4.1.1 主要测试性能指标40-41
• 4.1.2 实验环境和数据集41-42
• 4.1.3 IPTraf测试工具介绍42-43
• 4.2 实验结果与分析43-46
• 4.2.1 虚拟机数据重复率测试43-44
• 4.2.2 虚拟机迁移数据传输量测试44-45
• 4.2.3 虚拟机迁移总时间测试45-46
• 4.3 本章小结46-47
• 第五章 总结和展望47-48
• 5.1 工作总结47
• 5.2 下一步工作47-48
• 致谢48-49
• 参考文献49-54
• 附录54-55
• 详细摘要逡逑55-57

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