基于SDN的虚拟机的动态流调度
发布时间：2020-12-12 14:07
大象流是虚拟机实时迁移中的一个关键挑战,这是由于虚拟机的整个内存和可能的磁盘的传输,都在连接源服务器和目标服务器的网络链接上。为了解决这个问题,在此利用软件定义网络技术,提出了一种动态流调度方法。该方案的核心是自适应地在拥塞最低的最短路径交换机上安装流条目,并将虚拟机迁移流量重定向到适当的路径。实验结果表明,该方法可以显著缩短迁移时间,同时提高其他虚拟机通信的整体网络吞吐量。
【文章来源】：信息技术. 2020年11期 第45-49+54页
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
调度技术的流程架构
实验平台是一个由8台异构服务器组成的集群。实验网络是基于fat树参考拓扑结构构建的,该拓扑结构创建了一个多根网络,服务器之间有多条路径。然而,对于最小的3层fat树拓扑结构[11],需要至少16台服务器。因此,使用图2所示的类似物理网络拓扑。在这里,使用树莓派Pi3B来托管基于Linux的OpenvSwitch(OVS)。每个带有集成OVS的树莓派扮演一个4端口交换机的角色,该交换机具有用于控制的外部端口。在此实验中带宽被设置为100Mpbs。Openstack(Ocata release)用于管理云平台。它允许在测试台上运行和实时迁移VM。OpenStack中的实时VM迁移可以通过基于共享存储的实时迁移或块迁移来实现。在这个测试中的OpenStack设置使用KVM/QEMU4管理程序和libvirt的API来运行和管理主机上的VM。由于libvirt使用TCP端口范围49152-49215作为实时迁移的目标端口,因此基于此范围和源/目标IP地址安装第3层流以执行流调度。使用OpenDaylight(ODL)5作为SDN控制器来处理通过带外(OoB)网络连接的支持OpenFlow的交换机。SDN控制的数据网络承载实时VM迁移流和通信VM之间的通信量。ODL使用OpenFlow协议与交换机通信,通过其向API设置转发规则。同样,VMMS使用ODL在交换机上安装流或查询全局状态信息。
尽管在Conn-5和Conn-7的情况下,使用VMMS可以实现稍低的吞吐量,但如表2所示,总体平均吞吐量显著地从32.0Mbps增加到34.4Mbps,表现出7%的改进。特别是,当使用VMMS时,3号的平均吞吐量大约增加了47%。原因是它与静态路由配置中从Compute-1到Compute-7的VM迁移通信流共享相同的路径。3.3.2 休眠间隔(β)的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于哈希图的虚拟机实时迁移方法[J]. 田俊峰,屈雪晴,何欣枫,李珍. 电子与信息学报. 2020(03)
[2]云数据中心基于贪心算法的虚拟机迁移策略[J]. 刘开南. 计算机应用. 2019(11)
[3]SDN多控制器场景下动态迁移策略[J]. 乔平安,黄小吁,任泽乾. 信息技术. 2019(07)
[4]虚拟机实时迁移调度算法[J]. 朱平哲. 三门峡职业技术学院学报. 2019(01)
[5]云数据中心基于阈值的虚拟机迁移节能调度算法[J]. 吴小东,韩建军. 华中科技大学学报(自然科学版). 2018(09)
[6]基于软件定义的数据中心网络虚拟机迁移规划[J]. 史久根,贾坤荥,邾伟,张径. 电子测量与仪器学报. 2018(02)
硕士论文
[1]云计算中基于软件定义网络的虚拟机迁移研究[D]. 贾坤荥.合肥工业大学 2018
[2]基于多VM迁移调度的云数据中心网络流量优化技术研究[D]. 孙建朋.山东大学 2016
本文编号：2912699
【文章来源】：信息技术. 2020年11期 第45-49+54页
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
调度技术的流程架构
实验平台是一个由8台异构服务器组成的集群。实验网络是基于fat树参考拓扑结构构建的,该拓扑结构创建了一个多根网络,服务器之间有多条路径。然而,对于最小的3层fat树拓扑结构[11],需要至少16台服务器。因此,使用图2所示的类似物理网络拓扑。在这里,使用树莓派Pi3B来托管基于Linux的OpenvSwitch(OVS)。每个带有集成OVS的树莓派扮演一个4端口交换机的角色,该交换机具有用于控制的外部端口。在此实验中带宽被设置为100Mpbs。Openstack(Ocata release)用于管理云平台。它允许在测试台上运行和实时迁移VM。OpenStack中的实时VM迁移可以通过基于共享存储的实时迁移或块迁移来实现。在这个测试中的OpenStack设置使用KVM/QEMU4管理程序和libvirt的API来运行和管理主机上的VM。由于libvirt使用TCP端口范围49152-49215作为实时迁移的目标端口,因此基于此范围和源/目标IP地址安装第3层流以执行流调度。使用OpenDaylight(ODL)5作为SDN控制器来处理通过带外(OoB)网络连接的支持OpenFlow的交换机。SDN控制的数据网络承载实时VM迁移流和通信VM之间的通信量。ODL使用OpenFlow协议与交换机通信,通过其向API设置转发规则。同样,VMMS使用ODL在交换机上安装流或查询全局状态信息。
尽管在Conn-5和Conn-7的情况下,使用VMMS可以实现稍低的吞吐量,但如表2所示,总体平均吞吐量显著地从32.0Mbps增加到34.4Mbps,表现出7%的改进。特别是,当使用VMMS时,3号的平均吞吐量大约增加了47%。原因是它与静态路由配置中从Compute-1到Compute-7的VM迁移通信流共享相同的路径。3.3.2 休眠间隔(β)的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于哈希图的虚拟机实时迁移方法[J]. 田俊峰,屈雪晴,何欣枫,李珍. 电子与信息学报. 2020(03)
[2]云数据中心基于贪心算法的虚拟机迁移策略[J]. 刘开南. 计算机应用. 2019(11)
[3]SDN多控制器场景下动态迁移策略[J]. 乔平安,黄小吁,任泽乾. 信息技术. 2019(07)
[4]虚拟机实时迁移调度算法[J]. 朱平哲. 三门峡职业技术学院学报. 2019(01)
[5]云数据中心基于阈值的虚拟机迁移节能调度算法[J]. 吴小东,韩建军. 华中科技大学学报(自然科学版). 2018(09)
[6]基于软件定义的数据中心网络虚拟机迁移规划[J]. 史久根,贾坤荥,邾伟,张径. 电子测量与仪器学报. 2018(02)
硕士论文
[1]云计算中基于软件定义网络的虚拟机迁移研究[D]. 贾坤荥.合肥工业大学 2018
[2]基于多VM迁移调度的云数据中心网络流量优化技术研究[D]. 孙建朋.山东大学 2016
本文编号：2912699
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