云平台中虚拟机调度系统的设计与实现

发布时间：2017-10-07 03:05

  本文关键词：云平台中虚拟机调度系统的设计与实现

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【摘要】：目前,传统的数据中心与大型机日益衰落,云计算成为了主流的解决方案。随着企业数据的不断膨胀,与大数据处理有着密切关系的BI业务也转移到了云平台中。然而,作为云计算平台基础的虚拟化技术对新兴的大数据处理业务的支持十分有限,尤其是在底层调度器的实现上,既不能满足云计算平台的功能需求又不能满足它的性能需求。针对面向大数据分析的云计算平台的虚拟机调度问题就是在这一背景下产生的,本文也将对其展开研究。BI-PaaS是一个以云计算为基础的BI能力提供平台,它的业务多面向海量数据分析,因而也就成为了本文研究的对象。通过研究BI-PaaS平台的负载特点以及现有虚拟化平台Xen中的虚拟机调度机制的原理,可以找到现有调度方案的不足。本文的目的就是针对这些不足之处,设计新的调度方案,改善BI-PaaS在虚拟化平台上的运行效率。在这个目标的驱动下,本文设计并实现了一个适用于云计算平台的虚拟机调度方案。该方案主要涉及了五个方面： 第一,针对BI-PaaS平台的负载进行分析,归纳总结其负载的特点。并分析Xen的调度原理以及调度方案,找到其为BI-PaaS提供支撑时存在的不足之处。 第二,针对BI-PaaS平台中I/O密集型负载较高的特点,以及Xen中Domain0的特殊地位和功能,对虚拟机的调度方案进行改进。 第三,基于改进的调度方案以及云平台的需求,对调度器的信用机制进行改进。 第四,改进Xen原有调度器的对称多处理负载均衡策略,使其能够在本调度方案中发挥作用。同时针对云平台的特点提出了粗粒度SMP负载均衡方案。 第五,为处理BI-PaaS的虚拟机申请请求,设计云平台层的虚拟机调度方案。
【关键词】：云平台 虚拟化 虚拟机调度 Xen
【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
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-11
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 研究现状9-10
• 1.3 研究内容10
• 1.4 论文结构10-11
• 第二章 相关概念和技术介绍11-18
• 2.1 云平台介绍11-14
• 2.1.1 云计算的定义11
• 2.1.2 IaaS平台11-12
• 2.1.3 PaaS平台12
• 2.1.4 BI-PaaS12-14
• 2.2 虚拟化技术介绍14-15
• 2.3 Xen技术介绍15-16
• 2.4 对称多处理概念介绍16-17
• 2.5 本章小结17-18
• 第三章 虚拟机调度方案的特点以及需求分析18-26
• 3.1 BI-PaaS 平台的负载特点分析18-20
• 3.2 Xen的虚拟机调度机制及缺省调度方案分析20-22
• 3.3 现有虚拟机调度方案支撑BI-PaaS时存在的问题22-24
• 3.3.1 性能制约22-23
• 3.3.2 原有信用机制的不足23-24
• 3.3.3 原有的SMP负载均衡机制的不足24
• 3.4 平台层调度方案的功能性需求24-25
• 3.5 本章小结25-26
• 第四章 虚拟机调度方案的设计26-44
• 4.1 调度方案的总体设计26-27
• 4.2 数据结构的设计27-29
• 4.2.1 虚拟CPU的数据结构27-28
• 4.2.2 域的数据结构28
• 4.2.3 集群相关的数据结构28-29
• 4.3 运行队列排序方案的设计29-32
• 4.4 公平性机制的设计32-34
• 4.5 对称多处理负载均衡机制的设计34-36
• 4.6 接口的设计36-38
• 4.7 调度器与调度函数的设计38-41
• 4.7.1 调度器的设计38-40
• 4.7.2 调度函数的设计40-41
• 4.8 平台调度模块的设计41-43
• 4.9 本章小结43-44
• 第五章 云平台中虚拟机调度方案的实现与验证44-65
• 5.1 虚拟机调度方案的实现44-57
• 5.1.1 调度器的实现44-45
• 5.1.2 do schedule 的实现45-47
• 5.1.3 运行队列排序方案的实现47-50
• 5.1.4 公平性机制的实现50-54
• 5.1.5 SMP负载均衡算法的实现54-56
• 5.1.6 平台调度模块的实现56-57
• 5.2 测试与实验验证57-64
• 5.2.1 实验环境57-58
• 5.2.2 平台层虚拟机调度模块验证58-60
• 5.2.3 性能测试60-63
• 5.2.4 虚拟机调度方案与BI-PaaS集成的验证63-64
• 5.3 本章小结64-65
• 第六章 总结与展望65-67
• 6.1 工作总结65
• 6.2 展望65-67
• 参考文献67-69
• 缩略语69-70
• 致谢70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 江志雄;金海;黄晓庆;;基于并行机制的商务智能系统BI-PaaS[J];计算机应用;2012年03期

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本文编号：986526