數(shù)據(jù)中心虛擬機(jī)帶寬優(yōu)化策略研究.pdf

1、隨著信息社會(huì)的高速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)對(duì)資源合理分配的要求越來越高，為滿足上述要求，數(shù)據(jù)中心應(yīng)運(yùn)而生并發(fā)展成為了互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的核心。數(shù)據(jù)中心資源分配一直是研究的熱點(diǎn)。當(dāng)前云數(shù)據(jù)中心內(nèi)，虛擬機(jī)流量種類的豐富多樣，規(guī)模的大小不一，已經(jīng)成為了數(shù)據(jù)中心性能提升的瓶頸，使得數(shù)據(jù)中心帶寬資源的合理利用變得復(fù)雜和低效，急需合理的帶寬資源利用方案，以提高帶寬資源的利用率。
　　本文對(duì)數(shù)據(jù)中心帶寬利用率低的問題進(jìn)行了研究，以數(shù)據(jù)中心虛擬機(jī)歷史流量

2、特征為依據(jù)對(duì)虛擬機(jī)未來流量特征進(jìn)行預(yù)測，實(shí)時(shí)得出虛擬機(jī)流量使用趨勢，同時(shí)結(jié)合動(dòng)態(tài)帶寬調(diào)節(jié)策略，減少虛擬機(jī)因預(yù)測算法的遲滯性帶來的影響。在動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)預(yù)測值與實(shí)時(shí)流量的過程中加入對(duì)最小帶寬保證策略，并以上述預(yù)測及優(yōu)化結(jié)果來制定相應(yīng)的帶寬策略，達(dá)到提升數(shù)據(jù)中心帶寬利用率的目的。
　　本文主要研究工作如下:
　　1.調(diào)研現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心平臺(tái)，采用Openstack云平臺(tái)架構(gòu)為實(shí)驗(yàn)框架，并分析了其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特點(diǎn)及其功能。研究了虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的

3、機(jī)制與原理，并搭建了數(shù)據(jù)中心主要實(shí)驗(yàn)環(huán)境。設(shè)計(jì)并開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)組件Neutron部分功能，根據(jù)虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信原理與機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了基于linux系統(tǒng)底層Iptables規(guī)則虛擬機(jī)帶寬的監(jiān)測與控制。
　　2.依據(jù)虛擬機(jī)歷史流量，將遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法應(yīng)用于虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)帶寬預(yù)測并得到較好的預(yù)測結(jié)果。為了解決虛擬機(jī)帶寬預(yù)測機(jī)制在特定流量特征下產(chǎn)生遲滯性的問題，將預(yù)測算法與動(dòng)態(tài)帶寬調(diào)節(jié)算法相結(jié)合，優(yōu)化虛擬機(jī)預(yù)測帶寬，并實(shí)現(xiàn)最小帶寬保證。<