基于Xen的虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移機(jī)制研究及應(yīng)用.pdf

1、在云計(jì)算快速發(fā)展和虛擬化技術(shù)被廣泛應(yīng)用的今天，虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)以其高透明性、高速度、提升系統(tǒng)健壯性和容災(zāi)能力在科學(xué)與商業(yè)領(lǐng)域得到了較為廣泛的關(guān)注與應(yīng)用。Xen作為半虛擬化軟件的代表，其動(dòng)態(tài)遷移機(jī)制采用了Pre-copy算法，迭代拷貝內(nèi)存頁(yè)，將優(yōu)先拷貝內(nèi)存頁(yè)中變化頻率不高的部分，使透明性和遷移速度得到了更好的平衡，并使得Xen在類似EC2這樣大的云計(jì)算平臺(tái)中得到了廣泛應(yīng)用。因此，研究Xen動(dòng)態(tài)遷移的關(guān)鍵技術(shù)，使其在不同負(fù)載情況下，能有更

2、好的適應(yīng)性，從而進(jìn)一步提升動(dòng)態(tài)遷移的性能顯得尤為必要。
　　 論文以開源的Xen虛擬機(jī)軟件作為研究對(duì)象，通過(guò)閱讀大量Xen源碼，分析出現(xiàn)有Xen的體系架構(gòu)，重點(diǎn)解讀了Xen的動(dòng)態(tài)遷移模塊的代碼，研究了Xen動(dòng)態(tài)遷移機(jī)制以及內(nèi)存遷移所采用的Pre-copy算法，并通過(guò)多組虛擬機(jī)遷移實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步分析Pre-copy算法的性能;針對(duì)高負(fù)載環(huán)境下，Pre-copy算法臟頁(yè)率高、遷移速度過(guò)慢，導(dǎo)致遷移性能下降的問(wèn)題，提出了基于分片迭代算法的

3、虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移機(jī)制，理論分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明，采用分片的迭代算法，可以減少虛擬機(jī)遷移時(shí)間，較有效地提高Xen動(dòng)態(tài)遷移性能。其次，在分片迭代拷貝算法的基礎(chǔ)上，借鑒靜態(tài)遷移的思想，又提出了混合拷貝機(jī)制，進(jìn)一步改進(jìn)Xen動(dòng)態(tài)遷移效率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)后的機(jī)制大大減少了虛擬機(jī)遷移時(shí)間，進(jìn)一步提高了Xen動(dòng)態(tài)遷移的性能;最后，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)云計(jì)算資源管理平臺(tái)原型，并將改進(jìn)后的Xen動(dòng)態(tài)遷移機(jī)制應(yīng)用于該平臺(tái)，通過(guò)實(shí)踐證明了改進(jìn)的虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移機(jī)制