優(yōu)化虛擬機放置均衡數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡核心層數(shù)據(jù)流量.pdf

1、近幾年，虛擬化技術已成為一種充分使用服務器資源的一種高效的技術。但是在虛擬化技術中，虛擬機在數(shù)據(jù)中心中巨大的服務器池中的放置方式，對虛擬機的性能有巨大的影響。由于現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心中的服務器數(shù)量龐大，以及大規(guī)模的通信密集型應用如MapReduce的大量涌現(xiàn)，現(xiàn)在網(wǎng)絡資源已成為提高虛擬機性能的主要瓶頸。本文關注于虛擬機的放置來均衡數(shù)據(jù)中心核心層的數(shù)據(jù)流量，使得數(shù)據(jù)中心中的數(shù)據(jù)鏈路可以被充分地使用，從而提高虛擬機的網(wǎng)絡性能，也即提高虛擬機的整體性

2、能。在本文中，我們首先介紹數(shù)據(jù)中心的通用網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)及該拓撲結(jié)構(gòu)對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡性能的影響，然后詳細闡述了我們提出的通過優(yōu)化虛擬機放置來均衡數(shù)據(jù)中心核心層數(shù)據(jù)流量的方法。我們先為該方法建立了均衡數(shù)據(jù)流量的虛擬機放置優(yōu)化問題模型，該模型的優(yōu)化目標是最小化每條ToR上沿鏈路中最大的帶寬需求，我們證明了該問題模型是NP難的并且提出基于最長處理時間的算法來解決。另外，考慮到虛擬機之間的通信也具有局部性的特性，我們又建立了均衡數(shù)據(jù)流量的，局部性感知

3、的虛擬機放置優(yōu)化問題模型，該模型為了利用屬于同一個請求的虛擬機之間互相通信，而屬于不同請求的虛擬機之間不產(chǎn)生通信的局部性特性，在放置虛擬機的策略中，盡量將屬于同一個請求的虛擬機放置在同一個ToR交換機之下，也即減少屬于每個請求的虛擬機的劃分數(shù)量。同時最小化每條ToR上沿鏈路中最大的帶寬需求。我們同樣證明了該問題模型是NP難的，并且提出了一個啟發(fā)式算法來解決該問題。通過大量的模擬實驗，我們驗證了我們提出的啟發(fā)式算法能夠很好的均衡ToR交換