虛擬化數(shù)據(jù)中心的集群監(jiān)控管理系統(tǒng)研究.pdf

1、虛擬化技術(shù)有效解決了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的資源浪費(fèi)、管理困難等問題，通過建立虛擬機(jī)共享物理設(shè)備資源，利用有限的物理資源運(yùn)行多個(gè)獨(dú)立操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同功能及任務(wù)的分配。虛擬機(jī)在多臺(tái)物理主機(jī)之間的遷移技術(shù)已經(jīng)有廣泛深入的研究，可以達(dá)到負(fù)載均衡、熱點(diǎn)解除等目標(biāo)。但是在實(shí)際應(yīng)用中，很多企業(yè)的虛擬化數(shù)據(jù)中心采用靜態(tài)管理方式，在創(chuàng)建虛擬機(jī)時(shí)分配固定的資源，運(yùn)行過程中無法根據(jù)負(fù)載需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)控，會(huì)造成資源不足的現(xiàn)象;并且隨著集群規(guī)模的增大，人工管理的效率大大

2、降低。因此，建立集群的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)各節(jié)點(diǎn)和虛擬機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行合理的資源分配管理，可以保證數(shù)據(jù)中心運(yùn)行時(shí)的服務(wù)質(zhì)量，節(jié)約人力資源。
　　本文主要研究了虛擬化集群的監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)，在總結(jié)前人研究工作的基礎(chǔ)上，本文所做的主要工作如下:
　　1.結(jié)合節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的虛擬機(jī)資源動(dòng)態(tài)分配技術(shù)和節(jié)點(diǎn)間的虛擬機(jī)遷移技術(shù)，設(shè)計(jì)了集群監(jiān)控管理系統(tǒng)的框架模型，將系統(tǒng)功能分為狀態(tài)監(jiān)控和資源管理模塊，集群結(jié)構(gòu)分

3、為中心節(jié)點(diǎn)和工作節(jié)點(diǎn)，分別負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部監(jiān)控和集群整體監(jiān)控，并且當(dāng)需求增加導(dǎo)致出現(xiàn)熱點(diǎn)問題時(shí)進(jìn)行自主管理。
　　2.工作節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)內(nèi)部每個(gè)虛擬機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，隨著虛擬機(jī)的應(yīng)用負(fù)載增加，其創(chuàng)建時(shí)初始化分配的資源不足以滿足需求，達(dá)到資源使用率閾值時(shí)進(jìn)行報(bào)警。文中建立了根據(jù)歷史記錄預(yù)測(cè)虛擬機(jī)負(fù)載的模型，根據(jù)模型算法確定如何對(duì)資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配。保證了虛擬機(jī)有足夠的資源運(yùn)行應(yīng)用并且控制資源的分配策略，防止由于資源不足而造成服務(wù)質(zhì)量下降。<

4、br>　　3.中心節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)對(duì)集群整體進(jìn)行監(jiān)控，物理節(jié)點(diǎn)上的虛擬機(jī)負(fù)載增加會(huì)造成該節(jié)點(diǎn)上的剩余資源不斷減少，影響物理機(jī)器的運(yùn)行，無法保證節(jié)點(diǎn)上的虛擬機(jī)良好的服務(wù)質(zhì)量。中心節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)熱點(diǎn)節(jié)點(diǎn)將進(jìn)行報(bào)警和遷移策略的制定。建立了基于遷移開銷預(yù)測(cè)的模型進(jìn)行虛擬機(jī)選擇，根據(jù)虛擬機(jī)的內(nèi)存和頁面修改速度選擇待遷移的虛擬機(jī);設(shè)計(jì)了負(fù)載狀態(tài)感知的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)選擇算法，根據(jù)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載和資源狀態(tài)確定要遷入虛擬機(jī)的目的主機(jī)。通過Cloudsim軟件設(shè)計(jì)了合理的仿真對(duì)比