網絡感知的虛擬機遷移算法研究.pdf

1、虛擬化技術通過將應用程序封裝到虛擬機，使管理員能夠更靈活的部署和遷移虛擬機來適應應用負載和物理資源變化。本文研究了云環(huán)境下虛擬機遷移行為對整個數(shù)據(jù)中心的網絡開銷的影響。構建網絡感知的虛擬機遷移系統(tǒng)為遷移算法提供實驗平臺，通過任務生成器重放googletrace來模擬終端用戶請求，云環(huán)境模擬器來模擬云環(huán)境中服務器集群工作情景。設計網絡感知的遷移算法在服務器過載時執(zhí)行實時遷移改善資源過載壓力，來優(yōu)化數(shù)據(jù)中心在整個任務隊列執(zhí)行期間包括遷移虛擬

2、機的網絡帶寬開銷和任務通信的網絡流量開銷在內的網絡總開銷。
　　在已有研究提出任務通信的網絡開銷模型的基礎上，考慮遷移數(shù)據(jù)量和遷移的網絡帶寬對遷移成本的影響量化遷移開銷，建立綜合通信開銷和遷移代價的網絡總開銷模型。在此基礎上，設計并實現(xiàn)2種基于局部貪心的網絡感知遷移算法，在考慮服務器端資源限制和上層應用相關性以及底層拓撲結構的基礎上，遷移過載服務器上的虛擬機來優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的網絡通信流量，并盡可能減少遷移帶來的額外開銷。
　　

3、具體而言，mBefLM算法引入網絡凈收益，將遷移后網絡通信上的收益和遷移開銷的差值作為優(yōu)化目標。在目的服務器的選擇上綜合考慮了遷移代價和通信成本，選擇遷移能帶來最大網絡凈收益的虛擬機遷移。mBRatesLM則引入了網絡收益損耗比，將遷移后網絡通信上的收益和遷移過程的開銷的比值作為優(yōu)化目標。在目的服務器的選擇上只考慮通信上的優(yōu)化，在虛擬機遷出選擇上考慮了遷移代價影響因素，選擇單位遷移代價下網絡通信收益最大的虛擬機遷移。
　　本文設計

4、的算法引入性能收益，參考遷移前網絡通信開銷，綜合考慮了遷移成本和遷移帶來的性能收益。將預測虛擬機遷移后的網絡開銷作為虛擬機遷移選擇的指導。并進一步對算法引入服務器資源閾值來為后續(xù)到達的任務預留資源，引入定時策略來應對因短時間內用戶資源需求變化而導致服務器資源抖動的情況，來提高算法網絡優(yōu)化性能。
　　實驗中，本文就網絡開銷和任務執(zhí)行時間等方面比較mBefLM和mBRatesLM算法與已有算法AppAware、sandpiper以及L