基于马尔科夫再生过程的虚拟化系统应用服务可用性分析

发布时间：2021-06-26 22:30

　　系统虚拟化实现了在一台物理机上能够运行一个或多个虚拟机,作为提高IT效率的重要技术,广泛应用于学术界和工业界。但是,随着长时间的运行,虚拟化系统会难以避免地遭受软件老化,引起性能的下降甚至停机,并导致其上运行的应用服务最终违反服务等级协议（SLA）,造成巨大的经济损失。因此,为了满足用户对应用服务质量的需求,如何提高虚拟化系统中应用服务的可用性,成为了服务提供商和用户共同关心的课题。然而,现有针对提高可用性的研究中,或者只采用的是在虚拟化系统中进行两层恢复,并没有考虑应用服务层的恢复,或者即使考虑了三层恢复也只是通过连续时间马尔科夫链构建模型,而这类模型在实际研究时具有一定的局限性。基于以上问题,本论文研究了一个具有三个层级（应用服务、虚拟机和虚拟机监视器）的虚拟化系统老化问题,并应用马尔科夫再生过程理论进行刻画分析。基于检查的恢复作为软件恢复的一种,可以减轻软件老化对虚拟化系统中应用服务可用性的影响,但其有效性取决于恢复策略,该策略定义了何时何地恢复,以及触发哪种恢复技术。本文主要研究了两种恢复策略对双机虚拟化系统中应用服务可用性的影响,并分析得出每种策略中最大可用性对应的近似最优检... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－６动态转移示意图??Ｆｉｇ?２－６?Ｔｈｅ?ｌｉｖｅ?ｍｉｇｒａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ??

图２－１０?—个典型的更新过程的样本路径??Ｆｉｇ?２－１０?Ａ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｓａｍｐｌｅ?ｐａｔｈ?ｏｆ?ａ?ｒｅｎｅｗａｌ?ｐｒｏｃｅｓｓ??描述了一个典型的更新过程的样本路径。显然，更新过散状态随机过程。该到达时间间隔；＾＝（叉－乂」，），《＞且是非递减函数。??科夫更新过程??尔科夫更新队列和马尔科夫更新过程）：状态空间为／０｝被称为马尔科夫更新队列，如果所有的而且／，＿／￡／Ｐ?（?ｉ；＋１?＝?７，５？＋１?－?５－？?＜?ｘ?｜?Ｆ？?＝?ｚ，?，?７０，５０）??＝?Ｐ（７Ｍ＋１＝ｙ，５：Ｍ＋１－＾＜ｘ｜７？＝ｉ－）＝?Ｐ（＾＝７，５，＜ｘ｜７０＝／）??程ｅ?／）定义为马尔科夫更新过程，其中：??Ｎ（ｔ）??ＮＪ（ｔ）＝ＹＪＺＪ（ｎ）ｎ＝１??

?？Ｓ４?Ｓｓ?ｔ??图２－１０?—个典型的更新过程的样本路径??Ｆｉｇ?２－１０?Ａ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｓａｍｐｌｅ?ｐａｔｈ?ｏｆ?ａ?ｒｅｎｅｗａｌ?ｐｒｏｃｅｓｓ??图２－１０描述了一个典型的更新过程的样本路径。显然，更新过程是一个??连续时间的离散状态随机过程。该到达时间间隔；＾＝（叉－乂」，），《＞〇具有相同的??独立分布，并且是非递减函数。??（２）马尔科夫更新过程??定义（马尔科夫更新队列和马尔科夫更新过程）：状态空间为／的随机过程??｛（Ｈ），ｎｋ０｝被称为马尔科夫更新队列，如果所有的而且／，＿／￡／，贝！Ｊ有公式??（２－３?８）所示：??Ｐ?（?ｉ；＋１?＝?７，５？＋１?－?５－？?＜?ｘ?｜?Ｆ？?＝?ｚ，?，?７０，５０）??＝?Ｐ（７Ｍ＋１＝ｙ，５：Ｍ＋１－＾＜ｘ｜７？＝ｉ－）?（２－３８）??＝?Ｐ（＾＝７

【参考文献】：
期刊论文
[1]数据中心研究（6）:可用性和可靠性[J]. 殷平.  暖通空调. 2017(08)
[2]软件老化与抗衰的研究综述[J]. 闫永权,郭平.  武汉大学学报(工学版). 2017(04)
[3]虚拟现实系统可用性评估综述[J]. 刘鹏,姜国华,刘玉庆.  载人航天. 2017(03)
[4]云计算中的服务可用性保障机制[J]. 沈时军,刘欣然,张鸿,朱春鸽.  通信学报. 2014(02)
[5]基于情感体验的应用软件可用性评估方法研究[J]. 郭伏,郝哲哲,许娜,屈庆星,丁一.  工业工程与管理. 2013(02)
[6]基于时间和负载的虚拟化系统自愈分析模型研究[J]. 钟静,徐建,衷宜,李学逢.  计算机应用与软件. 2012(10)
[7]基于Xen的软件再生方法研究与实现[J]. 苏莉,金玲玲,张广路.  科技信息. 2012(27)
[8]马尔可夫性及其检验方法研究[J]. 张玉芬,朱雅琳.  价值工程. 2012(02)
[9]软件老化的多元时间序列分析方法[J]. 郑鹏飞,齐勇,陈鹏飞.  计算机科学与探索. 2012(02)
[10]系统虚拟机关键技术研究[J]. 李霞.  微型电脑应用. 2010(03)



本文编号：3252220