智慧云網(wǎng)絡(luò)動態(tài)資源適配關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近年來，高速互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)IP連接的日益普及，以及學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的不斷推進(jìn)，云計算已經(jīng)成為各種大型應(yīng)用程序、海量數(shù)據(jù)、密集通信的承載平臺。由于云計算的高速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演進(jìn)，急需一種能將云計算的特性更深層次地融合到網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的云網(wǎng)絡(luò)解決方案，提供基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)層面的動態(tài)資源適配。但是基于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)實現(xiàn)資源動態(tài)適配的云網(wǎng)絡(luò)面臨著十分嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，現(xiàn)有云計算環(huán)境下，存在服務(wù)位置和身份位置雙重綁定導(dǎo)致的“僵化”和“靜止”缺陷，以及能耗高

2、、可擴(kuò)展差、網(wǎng)絡(luò)利用率低、服務(wù)解析效率低等問題。
　　為此，本文引入動態(tài)資源適配相關(guān)機(jī)制，具體包括云數(shù)據(jù)中心資源動態(tài)管理、云服務(wù)動態(tài)適配和企業(yè)應(yīng)用云遷移等關(guān)鍵技術(shù)以突破云計算即有模式的局限性，實現(xiàn)智慧云網(wǎng)絡(luò)。論文主要工作包括:
　　1.針對現(xiàn)有云數(shù)據(jù)中心能耗居高不下、網(wǎng)絡(luò)利用率低、虛擬機(jī)在線遷移困難，以及可擴(kuò)展性問題進(jìn)行了深入研究與分析，提出了基于虛擬機(jī)粒度的云數(shù)據(jù)中心動態(tài)資源管理方案，具體包括能耗感知虛擬機(jī)部署算法和多目標(biāo)

3、優(yōu)化遷移算法。在部署算法中，以節(jié)能、應(yīng)用感知和網(wǎng)絡(luò)效用最大化為設(shè)計目標(biāo)，根據(jù)應(yīng)用程序資源需求和承載物理機(jī)器的資源容量，建立了云數(shù)據(jù)中心虛擬機(jī)到物理機(jī)器的放置或重放置理論分析模型;同時，考慮到應(yīng)用負(fù)載的峰值特性，當(dāng)承載虛擬機(jī)發(fā)生過載時，應(yīng)用程序的性能會急劇下降，為此提出了基于多目標(biāo)優(yōu)化算法的遷移決策機(jī)制，達(dá)到了減少云數(shù)據(jù)中心跨交換機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸流量的同時最大化網(wǎng)絡(luò)效用的多重目標(biāo)。
　　2.針對云服務(wù)多元化、普適化、泛在化等變化趨勢與傳

4、統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)位置綁定之間的矛盾，以及以主機(jī)為中心的域名系統(tǒng)存在難以支持云計算環(huán)境中的動態(tài)服務(wù)適配弊端，提出了云網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)的統(tǒng)一命名和解析機(jī)制，通過將服務(wù)和位置分離，并引入服務(wù)標(biāo)識到終端標(biāo)識、服務(wù)標(biāo)識到網(wǎng)絡(luò)位置的雙重映射實現(xiàn)了兩種面向服務(wù)的可擴(kuò)展的名字解析服務(wù)系統(tǒng)SIDMAP和HNRS，解決了云網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)遷移、服務(wù)組合、智慧解析等服務(wù)動態(tài)適配機(jī)制問題。經(jīng)分析驗證，兩種名字映射系統(tǒng)均保證了服務(wù)的高效、智能、低時延解析，具有很好的可部署性和可

5、擴(kuò)展性，同時提高了服務(wù)或數(shù)據(jù)的可用性。
　　3.針對云服務(wù)平面命名機(jī)制的解析系統(tǒng)基于大規(guī)模DHT系統(tǒng)實現(xiàn)存在嚴(yán)重的Churn問題和可擴(kuò)展性問題，提出了大規(guī)模云網(wǎng)絡(luò)解析服務(wù)器節(jié)點行為分析模型，基于真實部署的DHT系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，分析了影響節(jié)點行為的決定性風(fēng)險因素，并由這些風(fēng)險因素構(gòu)建了半?yún)⒛Ｐ虲PSCox，運用該模型分析得到了節(jié)點會話時長、會話間隔時長、剩余會話時長等節(jié)點行為相關(guān)的有用結(jié)論，為云網(wǎng)絡(luò)名字系統(tǒng)實現(xiàn)機(jī)制奠定了理論基礎(chǔ)。