基于Xen平台虚拟机实时迁移技术的研究

发布时间：2017-09-19 03:09

  本文关键词：基于Xen平台虚拟机实时迁移技术的研究

  更多相关文章： 虚拟化技术 实时迁移 预拷贝 脏页 总迁移时间

【摘要】：虚拟化技术实现了计算机硬件资源的动态共享,提高了计算机资源的利用率,加强了服务器的综合管理,是近些年研究的核心技术。虚拟机的实时迁移技术就是把虚拟机完整的从源物理主迁移拷贝到另外一台物理主机上,在负载均衡和灾难恢复方面起到了重要的作用。本文以Xen为实验研究平台对虚拟机实时迁移技术进行研究。高负载环境下,预拷贝算法会出现大量内存页重复传送的问题,从而导致了迁移的数据量过大,影响了整个迁移的效率。由于带宽分配存在缺陷,页面传输的速率小于内存页变脏的速度时,阻塞了迁移的进程,延长了总迁移时间。本文对上述问题,提出了改进和优化算法,主要工作内容如下:首先,本文提出了基于脏页预测算法,在高负载场景下,采用动态指数平滑法对脏页面进行工作集预测,减少脏页面的传送,对于高频脏页,直接放入最后停机拷贝时传送,从而减少实时迁移的时间,提高迁移效率。其次,本文提出了一种自适应带宽分配算法,在高负载场景下,采用加权因子对每轮迭代中的预留带宽进行动态调整,有效的提高迁移的效率。最后对两种优化的算法分别进行实验,验证优化算法在高负载场景下的优越性,不仅缩短了总迁移时间,同时提高了迁移的性能。
【关键词】：虚拟化技术 实时迁移 预拷贝 脏页 总迁移时间
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP302
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 国内外研究现状9-10
• 1.3 本文主要工作10-12
• 1.4 本章小结12-13
• 第二章 虚拟化技术概述13-29
• 2.1 虚拟化概念13
• 2.2 虚拟机技术13-17
• 2.2.1 全虚拟化13-14
• 2.2.2 半虚拟化14-15
• 2.2.3 硬件虚拟化15
• 2.2.4 虚拟机技术的实现方式15-17
• 2.3 虚拟机实例17-21
• 2.3.1 VMware17-18
• 2.3.2 Denali18-19
• 2.3.3 Virtual PC19
• 2.3.4 Xen19-20
• 2.3.5 KVM20-21
• 2.4 Xen虚拟机技术21-24
• 2.4.1 CPU虚拟化21-22
• 2.4.2 I/0 虚拟化22-23
• 2.4.3 内存虚拟化23-24
• 2.5 Xen迁移技术24-28
• 2.5.1 Xen实时迁移的内容24-25
• 2.5.2 实时迁移的流程25-27
• 2.5.3 内存迁移的具体实现27-28
• 2.6 本章小结28-29
• 第三章 Xen实时迁移的优化及实现29-40
• 3.1 传统的迁移29-30
• 3.2 优化迁移框架30-33
• 3.2.1 优化框架30-31
• 3.2.2 优化后模块设计31-33
• 3.3 预拷贝算法性能分析33-34
• 3.4 基于脏页预测的内存迁移34-38
• 3.4.1 动态指数平滑法34-36
• 3.4.2 预测算法的实现36-38
• 3.5 本章小结38-40
• 第四章 网络带宽分配的优化40-48
• 4.1 带宽对迁移的影响40-41
• 4.2 网络带宽分配分析41-44
• 4.3 网络带宽分配的优化44-47
• 4.3.1 带宽分配方式的不足44
• 4.3.2 预留带宽的处理44-45
• 4.3.3 带宽分配优化实现45-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第五章 实验与结果分析48-56
• 5.1 搭建实验环境48-49
• 5.2 实验方案以及结果分析49-54
• 5.2.1 基于脏页预测算法的实验和结果分析49-52
• 5.2.2 网络带宽分配优化的实验及结果分析52-54
• 5.3 本章小结54-56
• 第六章 总结与展望56-58
• 6.1 论文总结56
• 6.2 工作展望56-58
• 参考文献58-61
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文61-62
• 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目62-63
• 致谢63

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本文编号：879133