基于广域网的虚拟机自动动态迁移研究与实现

发布时间：2017-08-25 02:41

  本文关键词：基于广域网的虚拟机自动动态迁移研究与实现

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【摘要】：虚拟机动态迁移机制,能够使虚拟机在不同的硬件资源之间移动,可以有效提高数据中心的资源共享与调度、容灾备份等能力。目前,对于虚拟机迁移的研究通常仅限于一个局域网内,不适用于地理位置上广泛分布的多个局域网。本文基于传统虚拟机动态迁移技术,研究广域网范围内容灾和负载均衡的问题,即如何实现虚拟机在局域网之间的动态迁移,以及根据服务器的负载情况实现虚拟机的自动迁移,最终实现异地容灾和负载均衡。论文主要研究工作包括两个方面:一方面,论文在总结了当前虚拟机的发展现状的基础上,深入研究虚拟机的基本原理和关键技术,并结合源代码,重点对X e n虚拟机动态迁移机制进行了深入研究。论文在分析了虚拟机局域网内动态迁移的核心思想和关键技术后,结合容灾需求,提出将虚拟机动态迁移技术应用到容灾业务。论文在对虚拟平台模块研究的基础上,在分析传统虚拟机迁移的局限性后,设计了基于广域网的虚拟机动态迁移的架构,提出在局域网之间建立V P N(V i r t u a l P r i v a t e N e t w o r k,虚拟专用通道),打破多个局域网之间的边界,使物理上不在同一个局域网的虚拟机逻辑上处在同一个局域网,利用其完善的安全技术保证多个局域网在互联之后的安全性,为异地跨局域网的虚拟机动态迁移提供有效的解决方案[1]。另一方面,目前虚拟机的迁移主要由人工手动发起,迁移机制不具备自主、实时性的现状,论文提出基于负载使用率的自动迁移方法。通过对服务器C P U工作负载的监测,根据其负载情况,判断服务器的运行状态,进行自动虚拟机迁移,实现基于广域网的虚拟机自动动态迁移。在以上研究和设计的基础上,论文通过实验,利用现有网络设备,对设计的迁移架构进行部署,实现了虚拟机在广域网范围内的动态迁移。
【关键词】：广域网 动态迁移 虚拟机 虚拟专用通道
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP302;TP393.2
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-11
• 1.1 选题背景及研究意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9
• 1.3 本文的研究目的9-10
• 1.4 本文的组织结构10-11
• 2 虚拟化技术及隧道相关技术研究11-22
• 2.1 虚拟化技术简介11-16
• 2.1.1 什么是虚拟化11-12
• 2.1.2 VMM的类型12-13
• 2.1.3 服务器虚拟化13-16
• 2.2 Xen虚拟机技术16-17
• 2.3 Xen虚拟机动态迁移17-18
• 2.3.1 动态迁移概述17-18
• 2.3.2 动态迁移流程18
• 2.4 VPN技术18-22
• 2.4.1 VPN的架构18-19
• 2.4.2 VPN的关键技术19-20
• 2.4.3 IPSec协议20-22
• 3 基于广域网的虚拟机自动动态迁移架构设计22-30
• 3.1 设计背景22-23
• 3.1.1 Xen自动迁移的局限性22
• 3.1.2 本设计期望达到的目的22-23
• 3.2 迁移整体架构设计23-24
• 3.3 VPN虚拟专用通道24-26
• 3.3.1 网络状态分析24
• 3.3.2 VPN的技术实现方式24-26
• 3.4 镜像文件管理26-27
• 3.4.1 Xen虚拟机镜像存储26
• 3.4.2 网络文件系统(NFS)26-27
• 3.5 自动迁移设计27-30
• 3.5.1 资源监控28-29
• 3.5.2 迁移触发29
• 3.5.3 迁移执行29-30
• 4 基于广域网的虚拟机自动动态迁移机制实现30-37
• 4.1 总体部署30
• 4.2 虚拟机跨数据中心动态迁移的实现30-33
• 4.2.1 搭建VPN环境31-32
• 4.2.2 数据中心的部署32-33
• 4.3 迁移代码分析33-34
• 4.4 自动迁移的实现34-37
• 5 实验与验证37-46
• 5.1 实验平台搭建37-38
• 5.2 实验方案38
• 5.3 实验实施38-46
• 5.3.1 虚拟机跨局域网迁移的验证试验38-42
• 5.3.2 虚拟机自动迁移的验证试验42-43
• 5.3.3 迁移性能测试43-46
• 6 总结与展望46-48
• 6.1 论文工作总结46
• 6.2 展望46-48
• 致谢48-49
• 参考文献49-51

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本文编号：734627