負(fù)載相關(guān)的虛擬機(jī)放置策略研究.pdf

1、虛擬化技術(shù)抽象了物理資源層，將系統(tǒng)資源進(jìn)行集中管理和集中調(diào)度，提高了資源利用的高效性。目前的服務(wù)器系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心廣泛使用了虛擬化技術(shù)，以提高硬件資源利用率和提供按需服務(wù)。在多虛擬機(jī)環(huán)境下，為了保證用戶(hù)性能要求，計(jì)算系統(tǒng)過(guò)量分配計(jì)算機(jī)資源(over provisioning)，導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用中計(jì)算資源的利用率低下和大量資源的閑置。在利用虛擬化平臺(tái)對(duì)用戶(hù)提供服務(wù)前，對(duì)搭建的虛擬化平臺(tái)進(jìn)行合理的虛擬機(jī)放置，不僅可以節(jié)約成本，而且為后期虛擬化平

2、臺(tái)的運(yùn)行提供很好的資源保證和資源可擴(kuò)展性。針對(duì)這一情況，本文研究了基于負(fù)載特征的虛擬機(jī)放置策略。
　　本文首先對(duì)傳統(tǒng)的虛擬機(jī)放置策略進(jìn)行了分析與研究。傳統(tǒng)的虛擬機(jī)放置方法主要有峰值分配放置方法，平均值分配放置方法。這種策略適用于所有虛擬機(jī)放置，但會(huì)導(dǎo)致資源的浪費(fèi)。為了針對(duì)不同負(fù)載的互補(bǔ)性特點(diǎn)，出現(xiàn)了虛擬機(jī)配對(duì)放置方法：一次配對(duì)峰值分配放置方法和一次配對(duì)平均值分配放置方法。不同負(fù)載的互補(bǔ)性分為時(shí)間互補(bǔ)性和空間互補(bǔ)性，分別表示一段時(shí)間

3、內(nèi)不同虛擬機(jī)對(duì)同一資源使用的互補(bǔ)性和同一時(shí)間不同虛擬機(jī)對(duì)不同資源使用的互補(bǔ)性。這一放置策略對(duì)于峰值分配和平均值分配造成的大量資源閑置和損失用戶(hù)服務(wù)質(zhì)量有了一定的改善。
　　本文研究了虛擬機(jī)的負(fù)載特征，針對(duì)不同虛擬機(jī)的CPU資源利用率進(jìn)行建模，將CPU資源利用率作為虛擬機(jī)負(fù)載特征，并提出了一種基于負(fù)載特征進(jìn)行配對(duì)的虛擬機(jī)放置策略。該策略中對(duì)虛擬機(jī)隊(duì)列進(jìn)行預(yù)處理，屏蔽了高消耗狀態(tài)的虛擬機(jī)。并且對(duì)預(yù)處理后不同的虛擬機(jī)負(fù)載進(jìn)行時(shí)間互補(bǔ)度的

4、檢測(cè)。對(duì)于迭代配對(duì)程度的控制，提出在互補(bǔ)度最高的虛擬機(jī)中進(jìn)行虛擬機(jī)疊加操作后進(jìn)行虛擬機(jī)的飽和度檢測(cè)。通過(guò)控制飽和度的值來(lái)控制是否將疊加后的虛擬機(jī)重新放入虛擬機(jī)隊(duì)列進(jìn)行迭代配對(duì)操作，從而達(dá)到多虛擬機(jī)的配對(duì)，充分利用閑置資源。
　　為了驗(yàn)證本文提出的方案的合理性和有效性，本文在XEN虛擬化平臺(tái)上利用自動(dòng)評(píng)測(cè)工具h(yuǎn)ttperf和autobench進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)。通過(guò)虛擬機(jī)的不同配對(duì)策略進(jìn)行準(zhǔn)確性和合理性的對(duì)比驗(yàn)證得出迭代配對(duì)算法的合理性