基于SLA的私有云資源管理框架的研究與實現(xiàn).pdf

1、云計算環(huán)境下的資源管理主要包括計算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源等的管理。私有云是云計算的一種部署模式,與公有云相比,私有云的計算資源相對有限,其計算資源,特別是虛擬機(jī)資源的管理問題尤為突出。本文工作是以某省交通物流云計算平臺建設(shè)的實際項目為背景,根據(jù)該項目的實際需求,其私有云計算環(huán)境的虛擬機(jī)資源管理存在以下問題:1)虛擬機(jī)資源的有限性與應(yīng)用規(guī)模的可擴(kuò)展性存在矛盾的情況下,如何根據(jù)與用戶簽訂的服務(wù)水平協(xié)議(Service Level Agre

2、ement,SLA)既保證服務(wù)水平又合理分配虛擬機(jī)資源;2)為了充分利用資源,多個應(yīng)用按照SLA分配的虛擬機(jī)資源位于同一臺服務(wù)器上而且虛擬機(jī)資源的總和超過了服務(wù)器的物理資源上限時,如果某應(yīng)用的負(fù)載增加導(dǎo)致?lián)屨计渌麘?yīng)用的資源,如何解決位于同一臺服務(wù)器上的多個應(yīng)用之間的性能隔離問題。
　　針對上述問題,本文在對實際需求和相關(guān)技術(shù)深入分析的基礎(chǔ)上,提出了基于請求準(zhǔn)入控制的虛擬機(jī)資源分配方案以及基于預(yù)測和動態(tài)規(guī)劃的虛擬機(jī)性能隔離方案。設(shè)計

3、了一個基于SLA的虛擬機(jī)資源請求準(zhǔn)入控制算法和一個基于預(yù)測和動態(tài)規(guī)劃的虛擬機(jī)性能隔離算法。在此基礎(chǔ)上,本文進(jìn)一步闡述了一個基于SLA的私有云資源管理框架RMFPC(Resource Management Framework for Private Cloud)的設(shè)計與實現(xiàn)。測試及應(yīng)用情況表明,該框架是可行及有效的。
　　本文的主要研究內(nèi)容包括:
　　1)針對私有云環(huán)境中基于SLA的虛擬機(jī)資源的合理分配問題,提出了基于請求準(zhǔn)入

4、控制的虛擬機(jī)資源分配方案。該方案通過比較應(yīng)用的SLA和主機(jī)空閑資源來決定是否分配虛擬機(jī)資源,其核心是基于SLA的虛擬機(jī)資源請求準(zhǔn)入控制算法。該算法包括兩部分,一是對滿足條件的請求直接分配虛擬機(jī)資源,不滿足條件的放入資源請求等待隊列;二是響應(yīng)應(yīng)用退出事件,從等待隊列中合理地選擇請求并分配虛擬機(jī)資源。
　　2)針對同一臺服務(wù)器上的多個應(yīng)用之間的性能隔離問題,提出了基于預(yù)測和動態(tài)規(guī)劃的虛擬機(jī)性能隔離方案,該方案的核心是基于預(yù)測和動態(tài)規(guī)劃

5、的虛擬機(jī)性能隔離算法。該算法通過曲線擬合方式預(yù)測虛擬機(jī)的資源搶占,從而決定是否遷移;然后通過動態(tài)規(guī)劃算法確定遷移的目標(biāo)主機(jī)。
　　3)在以上工作的基礎(chǔ)上,設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于SLA的私有云資源管理框架RMFPC。該框架除實現(xiàn)上述兩個算法的核心模塊外,還包括主機(jī)監(jiān)視接口、虛擬機(jī)監(jiān)視接口和虛擬機(jī)操作接口,這些接口的具體實現(xiàn)可適配目前主流的虛擬機(jī)管理軟件商業(yè)產(chǎn)品。
　　4)對框架進(jìn)行了測試,包括功能性測試和性能測試。虛擬機(jī)資源請求