基于KVM的虛擬機在線遷移策略研究.pdf

1、虛擬化技術(shù)是云計算平臺的基礎(chǔ)。云計算環(huán)境中，有大量的虛擬機同時運行以支持高并發(fā)、高可靠的業(yè)務(wù)需求，如何根據(jù)具體的業(yè)務(wù)目的高效、節(jié)省資源地管理云計算環(huán)境中的虛擬機是一個非常值得研究的方向。虛擬機的在線遷移（live migration）作為云計算環(huán)境中計算資源管理的重要手段，非常適合這個研究方向。
　　虛擬機在線遷移技術(shù)是在確保虛擬機正常運行的同時，將該虛擬機系統(tǒng)從一個物理主機遷移到另一個物理主機的過程，這個過程不會對最終用戶的使用

2、造成明顯的影響。在線遷移適用于對虛擬機服務(wù)可用性要求很高的場合，例如動態(tài)負載均衡（dynamic load balancing）、服務(wù)器整合（server consolidation）、容錯（fault tolerance）等方面。目前，不管學(xué)術(shù)界和工程界都有很多人在討論虛擬機在線遷移技術(shù)，有對虛擬機在線遷移實現(xiàn)方法的研究[1]，[2]，[3],[4],[5],[6]也有對虛擬機在線遷移實際應(yīng)用的研究[7],[8],[9],[10]。許

3、多虛擬化軟件（Vmware，Xen，KVM）都提供了虛擬機實時遷移的技術(shù)。可見虛擬機實時遷移技術(shù)在當(dāng)下是一個熱門研究方向。研究優(yōu)化的虛擬機在線遷移策略的研究意義在于：可以在完成遷移目的同時減少遷移帶來的開銷，降低云計算平臺的運營成本。
　　為了優(yōu)化虛擬機在線遷移策略，本課題將以減少在線遷移的時間開銷為主要手段。我們首先從預(yù)測在線遷移的時間開銷出發(fā)，根據(jù)在線遷移的Pre-Copy算法，通過歸納影響遷移時間的因子，使用統(tǒng)計的方法，提出

4、了基于內(nèi)存working set的遷移時間預(yù)測模型。經(jīng)過測試，該模型預(yù)測遷移時間的準確率在90%以上，具有實際應(yīng)用價值，這也是本論文中最具原創(chuàng)性的一部分。
　　之后，基于遷移時間開銷的預(yù)測模型，我們分別提出了兩種業(yè)務(wù)場景下的在線遷移策略，一種策略針對負載均衡和容錯，另一種策略針對服務(wù)器整合。同時，考慮到Post-Copy算法在內(nèi)存變臟速率過大的遷移場景中相比Pre-Copy算法的優(yōu)越性，我們使用Post-Copy算法優(yōu)化了遷移策略