面向高可用服務(wù)的虛擬機(jī)熱備機(jī)制研究.pdf

1、虛擬化技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于云計(jì)算、數(shù)據(jù)中心和物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。然而隨著系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大、業(yè)務(wù)種類持續(xù)增長(zhǎng)，如何保證系統(tǒng)穩(wěn)定高效地持續(xù)運(yùn)行，如何經(jīng)受嚴(yán)酷特殊環(huán)境、無(wú)法預(yù)知的災(zāi)害、隨機(jī)發(fā)生的惡意攻擊與誤操作等考驗(yàn)，減少非計(jì)劃宕機(jī)影響，從而提供一個(gè)更持續(xù)穩(wěn)定、高可用的基礎(chǔ)平臺(tái)，已成為當(dāng)前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。
　　虛擬機(jī)熱備技術(shù)（將主從虛擬機(jī)狀態(tài)周期性或觸發(fā)式的同步）是當(dāng)前普遍認(rèn)可的提高服務(wù)可用性技術(shù)。熱備技術(shù)通過冗余的物理資源來保證服

2、務(wù)器的不間斷運(yùn)行，從而保證所提供服務(wù)的高可用性。然而現(xiàn)有的技術(shù)方案沒有考慮運(yùn)行在虛擬機(jī)上服務(wù)的行為特點(diǎn)和具體的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對(duì)服務(wù)可用性的影響，已不能滿足當(dāng)前環(huán)境下的技術(shù)需求。如何解決現(xiàn)有研究不足并進(jìn)一步提高熱備技術(shù)的可用性已成為該領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。
　　論文對(duì)虛擬機(jī)的相關(guān)概念及虛擬化發(fā)展歷程做簡(jiǎn)要介紹，并對(duì)與虛擬機(jī)熱備相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明，從系統(tǒng)框架、執(zhí)行流程方面著重分析具有代表性（如Remus）的虛擬機(jī)熱備系統(tǒng)，在其基礎(chǔ)上提出了

3、具有自適應(yīng)特性的熱備系統(tǒng)架構(gòu)。然后通過對(duì)同步過程的細(xì)粒度劃分，以可用性增長(zhǎng)為目標(biāo)，提出了一種面向Xen虛擬機(jī)的自適應(yīng)同步機(jī)制。該機(jī)制通過動(dòng)態(tài)控制同步發(fā)生時(shí)機(jī)來改善網(wǎng)絡(luò)延遲，同時(shí)綜合考量CPU利用率、Buffer剩余空間等影響可用性的因素，在保證服務(wù)延遲的條件下提升系統(tǒng)整體可用性。其次，本文提出了基于延遲寫思想的磁盤數(shù)據(jù)一致性維護(hù)方法，該方法用于確保在自適應(yīng)同步過程中主從虛擬機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)及外部狀態(tài)的一致性。最后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所提出的同步機(jī)制