網(wǎng)絡(luò)感知的虛擬機(jī)遷移算法研究.pdf

1、虛擬化技術(shù)通過(guò)將應(yīng)用程序封裝到虛擬機(jī)，使管理員能夠更靈活的部署和遷移虛擬機(jī)來(lái)適應(yīng)應(yīng)用負(fù)載和物理資源變化。本文研究了云環(huán)境下虛擬機(jī)遷移行為對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)的影響。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)感知的虛擬機(jī)遷移系統(tǒng)為遷移算法提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)任務(wù)生成器重放googletrace來(lái)模擬終端用戶(hù)請(qǐng)求，云環(huán)境模擬器來(lái)模擬云環(huán)境中服務(wù)器集群工作情景。設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)感知的遷移算法在服務(wù)器過(guò)載時(shí)執(zhí)行實(shí)時(shí)遷移改善資源過(guò)載壓力，來(lái)優(yōu)化數(shù)據(jù)中心在整個(gè)任務(wù)隊(duì)列執(zhí)行期間包括遷移虛擬

2、機(jī)的網(wǎng)絡(luò)帶寬開(kāi)銷(xiāo)和任務(wù)通信的網(wǎng)絡(luò)流量開(kāi)銷(xiāo)在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)總開(kāi)銷(xiāo)。
　　在已有研究提出任務(wù)通信的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)模型的基礎(chǔ)上，考慮遷移數(shù)據(jù)量和遷移的網(wǎng)絡(luò)帶寬對(duì)遷移成本的影響量化遷移開(kāi)銷(xiāo)，建立綜合通信開(kāi)銷(xiāo)和遷移代價(jià)的網(wǎng)絡(luò)總開(kāi)銷(xiāo)模型。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)2種基于局部貪心的網(wǎng)絡(luò)感知遷移算法，在考慮服務(wù)器端資源限制和上層應(yīng)用相關(guān)性以及底層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，遷移過(guò)載服務(wù)器上的虛擬機(jī)來(lái)優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)通信流量，并盡可能減少遷移帶來(lái)的額外開(kāi)銷(xiāo)。
　　

3、具體而言，mBefLM算法引入網(wǎng)絡(luò)凈收益，將遷移后網(wǎng)絡(luò)通信上的收益和遷移開(kāi)銷(xiāo)的差值作為優(yōu)化目標(biāo)。在目的服務(wù)器的選擇上綜合考慮了遷移代價(jià)和通信成本，選擇遷移能帶來(lái)最大網(wǎng)絡(luò)凈收益的虛擬機(jī)遷移。mBRatesLM則引入了網(wǎng)絡(luò)收益損耗比，將遷移后網(wǎng)絡(luò)通信上的收益和遷移過(guò)程的開(kāi)銷(xiāo)的比值作為優(yōu)化目標(biāo)。在目的服務(wù)器的選擇上只考慮通信上的優(yōu)化，在虛擬機(jī)遷出選擇上考慮了遷移代價(jià)影響因素，選擇單位遷移代價(jià)下網(wǎng)絡(luò)通信收益最大的虛擬機(jī)遷移。
　　本文設(shè)計(jì)

4、的算法引入性能收益，參考遷移前網(wǎng)絡(luò)通信開(kāi)銷(xiāo)，綜合考慮了遷移成本和遷移帶來(lái)的性能收益。將預(yù)測(cè)虛擬機(jī)遷移后的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)作為虛擬機(jī)遷移選擇的指導(dǎo)。并進(jìn)一步對(duì)算法引入服務(wù)器資源閾值來(lái)為后續(xù)到達(dá)的任務(wù)預(yù)留資源，引入定時(shí)策略來(lái)應(yīng)對(duì)因短時(shí)間內(nèi)用戶(hù)資源需求變化而導(dǎo)致服務(wù)器資源抖動(dòng)的情況，來(lái)提高算法網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化性能。
　　實(shí)驗(yàn)中，本文就網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)和任務(wù)執(zhí)行時(shí)間等方面比較mBefLM和mBRatesLM算法與已有算法AppAware、sandpiper以及L