智慧云網絡動態(tài)資源適配關鍵技術研究.pdf

1、近年來，高速互聯(lián)網和企業(yè)IP連接的日益普及，以及學術界和產業(yè)界的不斷推進，云計算已經成為各種大型應用程序、海量數(shù)據(jù)、密集通信的承載平臺。由于云計算的高速發(fā)展和互聯(lián)網網絡架構的演進，急需一種能將云計算的特性更深層次地融合到網絡當中的云網絡解決方案，提供基礎設施和服務層面的動態(tài)資源適配。但是基于傳統(tǒng)互聯(lián)網架構實現(xiàn)資源動態(tài)適配的云網絡面臨著十分嚴峻的挑戰(zhàn)，現(xiàn)有云計算環(huán)境下，存在服務位置和身份位置雙重綁定導致的“僵化”和“靜止”缺陷，以及能耗高

2、、可擴展差、網絡利用率低、服務解析效率低等問題。
　　為此，本文引入動態(tài)資源適配相關機制，具體包括云數(shù)據(jù)中心資源動態(tài)管理、云服務動態(tài)適配和企業(yè)應用云遷移等關鍵技術以突破云計算即有模式的局限性，實現(xiàn)智慧云網絡。論文主要工作包括:
　　1.針對現(xiàn)有云數(shù)據(jù)中心能耗居高不下、網絡利用率低、虛擬機在線遷移困難，以及可擴展性問題進行了深入研究與分析，提出了基于虛擬機粒度的云數(shù)據(jù)中心動態(tài)資源管理方案，具體包括能耗感知虛擬機部署算法和多目標

3、優(yōu)化遷移算法。在部署算法中，以節(jié)能、應用感知和網絡效用最大化為設計目標，根據(jù)應用程序資源需求和承載物理機器的資源容量，建立了云數(shù)據(jù)中心虛擬機到物理機器的放置或重放置理論分析模型;同時，考慮到應用負載的峰值特性，當承載虛擬機發(fā)生過載時，應用程序的性能會急劇下降，為此提出了基于多目標優(yōu)化算法的遷移決策機制，達到了減少云數(shù)據(jù)中心跨交換機的數(shù)據(jù)傳輸流量的同時最大化網絡效用的多重目標。
　　2.針對云服務多元化、普適化、泛在化等變化趨勢與傳

4、統(tǒng)互聯(lián)網服務位置綁定之間的矛盾，以及以主機為中心的域名系統(tǒng)存在難以支持云計算環(huán)境中的動態(tài)服務適配弊端，提出了云網絡中服務的統(tǒng)一命名和解析機制，通過將服務和位置分離，并引入服務標識到終端標識、服務標識到網絡位置的雙重映射實現(xiàn)了兩種面向服務的可擴展的名字解析服務系統(tǒng)SIDMAP和HNRS，解決了云網絡中服務遷移、服務組合、智慧解析等服務動態(tài)適配機制問題。經分析驗證，兩種名字映射系統(tǒng)均保證了服務的高效、智能、低時延解析，具有很好的可部署性和可

5、擴展性，同時提高了服務或數(shù)據(jù)的可用性。
　　3.針對云服務平面命名機制的解析系統(tǒng)基于大規(guī)模DHT系統(tǒng)實現(xiàn)存在嚴重的Churn問題和可擴展性問題，提出了大規(guī)模云網絡解析服務器節(jié)點行為分析模型，基于真實部署的DHT系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，分析了影響節(jié)點行為的決定性風險因素，并由這些風險因素構建了半參模型CPSCox，運用該模型分析得到了節(jié)點會話時長、會話間隔時長、剩余會話時長等節(jié)點行為相關的有用結論，為云網絡名字系統(tǒng)實現(xiàn)機制奠定了理論基礎。