面向性能優(yōu)化的虛擬機(jī)熱遷移技術(shù)研究.pdf

1、隨著虛擬化技術(shù)大量應(yīng)用于云計(jì)算與大數(shù)據(jù)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)中心中的虛擬機(jī)數(shù)量急劇增加。虛擬機(jī)熱遷移是減少服務(wù)器管理和維護(hù)花費(fèi)、提高資源利用率、實(shí)現(xiàn)綠色計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)。本文圍繞虛擬機(jī)熱遷移中存在的問題，提出了面向性能優(yōu)化的自適應(yīng)熱遷移方案，本文的具體工作有以下三個(gè)方面:
　　1.針對(duì)熱遷移過程中臟頁量過大問題，提出了自適應(yīng)的迭代終止算法。
　　在基于預(yù)拷貝和混合拷貝的虛擬機(jī)熱遷移機(jī)制中，最大剩余臟頁量和最大迭代拷貝次數(shù)是決定遷移迭代終止

2、的兩個(gè)條件。但是，對(duì)于內(nèi)存密集型等應(yīng)用負(fù)載，其產(chǎn)生的臟頁量過大，導(dǎo)致無法合理地停止迭代拷貝，進(jìn)而影響到最終的總遷移時(shí)間和數(shù)據(jù)傳輸總量。針對(duì)這個(gè)問題，本文通過監(jiān)測和分析熱遷移過程中虛擬機(jī)的剩余臟頁量，提出了自適應(yīng)的迭代終止算法ITC-LM，該算法能在不影響停機(jī)時(shí)間的同時(shí)有效減少大臟頁量的虛擬機(jī)的遷移迭代次數(shù)。實(shí)驗(yàn)表明，ITC-LM算法可以適應(yīng)多種負(fù)載場景，并且能夠明顯地降低虛擬機(jī)熱遷移的總遷移時(shí)間和傳輸數(shù)據(jù)總量。
　　2.針對(duì)缺頁過

3、多問題，提出了自適應(yīng)預(yù)取頁算法。
　　基于后拷貝和混合拷貝的虛擬機(jī)熱遷移機(jī)制在熱遷移過程中虛擬機(jī)存在明顯的缺頁過多問題，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致虛擬機(jī)在熱遷移過程中的性能嚴(yán)重下降。針對(duì)這個(gè)問題，本文提出了兩種預(yù)取頁算法:基于緩存的預(yù)取頁算法，通過識(shí)別并優(yōu)先傳輸熱點(diǎn)內(nèi)存頁，減少了目的端虛擬機(jī)缺頁次數(shù);基于內(nèi)存訪問局部性原理的預(yù)取頁算法，通過主動(dòng)傳輸缺頁位置附近的內(nèi)存頁，從而提高目的端虛擬機(jī)內(nèi)存訪問命中率?；诖?，本文綜合了以上兩種預(yù)取頁算法進(jìn)一步

4、提出了自適應(yīng)的預(yù)取頁算法。實(shí)驗(yàn)表明，自適應(yīng)預(yù)取頁算法能有效的減少缺頁次數(shù)，提高了熱遷移過程中的虛擬機(jī)負(fù)載的性能。
　　3.針對(duì)多種場景的熱遷移需求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)的虛擬機(jī)熱遷移系統(tǒng)。
　　由于虛擬化云計(jì)算數(shù)據(jù)中心存在多種不同類型負(fù)載的虛擬機(jī)，不同的熱遷移策略在不同負(fù)載類型下的效果表現(xiàn)也各不相同。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)自適應(yīng)的虛擬機(jī)熱遷移系統(tǒng)，用于復(fù)雜環(huán)境下的虛擬機(jī)熱遷移。該系統(tǒng)集成了以上多個(gè)熱遷移算法，主要模塊包括信息輸入