面向性能優(yōu)化的虛擬機熱遷移技術(shù)研究.pdf

1、隨著虛擬化技術(shù)大量應(yīng)用于云計算與大數(shù)據(jù)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)中心中的虛擬機數(shù)量急劇增加。虛擬機熱遷移是減少服務(wù)器管理和維護花費、提高資源利用率、實現(xiàn)綠色計算的關(guān)鍵技術(shù)。本文圍繞虛擬機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方面:
　　1.針對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熱遷移機制中，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、的兩個條件。但是，對于內(nèi)存密集型等應(yīng)用負載，其產(chǎn)生的臟頁量過大，導(dǎo)致無法合理地停止迭代拷貝，進而影響到最終的總遷移時間和數(shù)據(jù)傳輸總量。針對這個問題，本文通過監(jiān)測和分析熱遷移過程中虛擬機的剩余臟頁量，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時間的同時有效減少大臟頁量的虛擬機的遷移迭代次數(shù)。實驗表明，ITC-LM算法可以適應(yīng)多種負載場景，并且能夠明顯地降低虛擬機熱遷移的總遷移時間和傳輸數(shù)據(jù)總量。
　　2.針對缺頁過

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熱遷移機制在熱遷移過程中虛擬機存在明顯的缺頁過多問題，進而會導(dǎo)致虛擬機在熱遷移過程中的性能嚴重下降。針對這個問題，本文提出了兩種預(yù)取頁算法:基于緩存的預(yù)取頁算法，通過識別并優(yōu)先傳輸熱點內(nèi)存頁，減少了目的端虛擬機缺頁次數(shù);基于內(nèi)存訪問局部性原理的預(yù)取頁算法，通過主動傳輸缺頁位置附近的內(nèi)存頁，從而提高目的端虛擬機內(nèi)存訪問命中率?；诖耍疚木C合了以上兩種預(yù)取頁算法進一步

4、提出了自適應(yīng)的預(yù)取頁算法。實驗表明，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負載的性能。
　　3.針對多種場景的熱遷移需求，設(shè)計并實現(xiàn)了自適應(yīng)的虛擬機熱遷移系統(tǒng)。
　　由于虛擬化云計算數(shù)據(jù)中心存在多種不同類型負載的虛擬機，不同的熱遷移策略在不同負載類型下的效果表現(xiàn)也各不相同。本文設(shè)計并實現(xiàn)了一個自適應(yīng)的虛擬機熱遷移系統(tǒng)，用于復(fù)雜環(huán)境下的虛擬機熱遷移。該系統(tǒng)集成了以上多個熱遷移算法，主要模塊包括信息輸入