基于OpenStack的虚拟机资源调度关键技术研究

发布时间：2017-05-06 15:13

  本文关键词：基于OpenStack的虚拟机资源调度关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：云计算是新兴的IT模式,它使用虚拟化技术来虚拟硬件基础设施资源,然后将这些资源以动态的、弹性的方式为用户服务。但是随着使用云计算的用户逐渐变多,云数据中心的规模也日益变大,如何改进物理资源的分配、虚拟机资源的调度方式来提高整个云计算集群的资源利用率及平衡度、降低能耗成本,成为现今云计算中亟待解决的问题。 本文对OpenStack这个应用广泛的开源云平台进行了分析,并对其数据中心虚拟机资源调度问题进行了深入的研究。主要工作有： (1)设计了基于多目标蚁群改进算法的虚拟机放置策略来选取物理机。该算法对蚁群算法进行了改进,利用信息素的持续更新能够迅速地得到最优解,对集群中的虚拟机进行动态整合。仿真结果表明,该算法能较好的平衡冲突目标间的矛盾,以使整个数据中心既能保证较好的应用性能又能降低资源负载及电量消耗。 (2)提出了OpenStack的虚拟机动态迁移多目标优化策略。从系统资源监控、资源调度时机的选择、待迁移虚拟机的选择到迁移物理机的选择4个方面阐述该策略。设计了二分上整延时法及时间预测法来选择迁移时间。利用了多目标优化算法来选取合适的物理机,为避免群聚效应,设计了基于概率的选择算法。还设计了虚拟机邮件预警方案。CloudSim仿真结果表明,这一整套虚拟机资源动态调度方法能很好的对资源进行实时调度,多目标优化算法能很好的优化整个数据中心的性能。 (3)设计了基于OpenStack虚拟机资源调度系统平台。该平台能对虚拟机进行全生命周期的管理：从虚拟机初始化创建到虚拟机资源动态调整到虚拟机销毁的全程的虚拟机资源调度。
【关键词】：云计算 动态迁移 蚁群算法 多目标优化 OpenStack
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP302
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景和目的9-10
• 1.2 相关研究现状10-13
• 1.2.1 云计算研究现状10-12
• 1.2.2 虚拟机调度技术的研究12-13
• 1.3 论文组织结构13-15
• 第二章 虚拟机动态迁移的相关技术15-23
• 2.1 虚拟化技术15-16
• 2.2 OpenStack概述16-23
• 2.2.1 OpenStack基本概念16-17
• 2.2.2 OpenStack组成及原理17-23
• 第三章 基于多目标蚁群改进算法的虚拟机放置策略23-33
• 3.1 基本概念23-24
• 3.2 约束条件及目标24-27
• 3.3 多目标蚁群改进算法27-28
• 3.3.1 信息素更新27
• 3.3.2 概率转移函数27-28
• 3.4 算法流程28-29
• 3.5 实验结果与分析29-33
• 3.5.1 实验环境29-30
• 3.5.2 实验参数设置30
• 3.5.3 实验结果与分析30-33
• 第四章 OpenStack虚拟机动态迁移的资源调度策略33-57
• 4.1 OpenStack虚拟机调度策略和动态迁移技术33-35
• 4.1.1 OpenStack虚拟机调度策略33-34
• 4.1.2 OpenStack虚拟机动态迁移技术34-35
• 4.2 放置问题描述35-36
• 4.3 约束条件及目标36-37
• 4.4 OpenStack的虚拟机动态迁移多目标优化调度算法37-45
• 4.4.1 系统资源状态监控策略38-39
• 4.4.2 资源调度时机选择39-40
• 4.4.3 迁移虚拟机的选择策略40-42
• 4.4.4 迁移物理机的选择策略42-43
• 4.4.5 虚拟机邮件预警43-45
• 4.5 算法流程45-46
• 4.6 实验与分析46-57
• 4.6.1 实验参数设置46-47
• 4.6.2 实验结果分析47-57
• 第五章 基于OpenStack虚拟机资源调度系统平台的设计与实现57-71
• 5.1 虚拟机资源调度系统的架构57-60
• 5.2 监控模块的设计与实现60-62
• 5.3 触发模块的设计与实现62-63
• 5.4 创建模块的设计与实现63-65
• 5.5 数据库模块的设计与实现65-67
• 5.6 系统平台前端页面显示67-71
• 第六章 总结与展望71-73
• 6.1 工作总结71-72
• 6.2 工作展望72-73
• 参考文献73-77
• 致谢77-79
• 作者攻读学位期间发表的学术论文79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

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2 张利彪,周春光,马铭,刘小华;基于粒子群算法求解多目标优化问题[J];计算机研究与发展;2004年07期

3 李强;郝沁汾;肖利民;李舟军;;云计算中虚拟机放置的自适应管理与多目标优化[J];计算机学报;2011年12期

4 何丽;;基于灰色关联度的云计算虚拟机分配方法[J];计算机应用;2014年08期

5 公茂果;焦李成;杨咚咚;马文萍;;进化多目标优化算法研究[J];软件学报;2009年02期

6 胡元元;林浒;李鸿彬;;IaaS云中最小迁移代价的虚拟机放置算法[J];小型微型计算机系统;2014年04期

  本文关键词：基于OpenStack的虚拟机资源调度关键技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：348644