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、存儲資源和網絡資源等的管理。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的實際項目為背景,根據該項目的實際需求,其私有云計算環(huán)境的虛擬機資源管理存在以下問題:1)虛擬機資源的有限性與應用規(guī)模的可擴展性存在矛盾的情況下,如何根據與用戶簽訂的服務水平協(xié)議(Service Level Agre

2、ement,SLA)既保證服務水平又合理分配虛擬機資源;2)為了充分利用資源,多個應用按照SLA分配的虛擬機資源位于同一臺服務器上而且虛擬機資源的總和超過了服務器的物理資源上限時,如果某應用的負載增加導致?lián)屨计渌麘玫馁Y源,如何解決位于同一臺服務器上的多個應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技術深入分析的基礎上,提出了基于請求準入控制的虛擬機資源分配方案以及基于預測和動態(tài)規(guī)劃的虛擬機性能隔離方案。設計

3、了一個基于SLA的虛擬機資源請求準入控制算法和一個基于預測和動態(tài)規(guī)劃的虛擬機性能隔離算法。在此基礎上,本文進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)的設計與實現(xiàn)。測試及應用情況表明,該框架是可行及有效的。
　　本文的主要研究內容包括:
　　1)針對私有云環(huán)境中基于SLA的虛擬機資源的合理分配問題,提出了基于請求準入

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

5、的虛擬機性能隔離算法。該算法通過曲線擬合方式預測虛擬機的資源搶占,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主機。
　　3)在以上工作的基礎上,設計并實現(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,還包括主機監(jiān)視接口、虛擬機監(jiān)視接口和虛擬機操作接口,這些接口的具體實現(xiàn)可適配目前主流的虛擬機管理軟件商業(yè)產品。
　　4)對框架進行了測試,包括功能性測試和性能測試。虛擬機資源請求