云环境下基于虚拟机干涉的动态虚拟资源管理-研究

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1、申请上海交通大学工程硕士学位论文云环境下基于虚拟机干涉的动态虚拟资源管理研究学校：上海交通大学院系：软件学院班级：论文作者：学号：指导教师：专业：软件工程答辩日期：2015年1月7日万方数据万方数据ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityForMasterDegreeofEngineeringDynamicVirtualResourceSchedulingBasedontheInterferenceEffectAnalysisSupervisorSCHOOLOFSOFT

2、WARESHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYSHANGHAI,P.R.CHINAJan.7th,2013万方数据万方数据上海交通大学工程硕士学位论文摘要云环境下基于虚拟机干涉的动态虚拟资源管理研究摘要随着虚拟化技术的发展与成熟，云计算成为计算机世界中共享计算资源的一种方式。云计算作为一种商业模式，不可避免地会涉及到提供资源的成本问题。提供资源的成本在进行虚拟化资源的初始分配、调整过程中均会产生变化。提高虚拟化资源的使用效率可以有效地控制虚拟化资源的使用成本，提高总体收益。在现实中，虚拟资源的需求来源于实际的业务需

3、求和工作负载，因此用户对于虚拟资源的需求是动态变化的。为了应对用户不断变化的需求，虚拟资源的使用量也在不断变化，使得云环境中的虚拟化资源是动态变化的。云服务提供商一般通过合理的资源调度提高云集群资源的使用效率，而在不同的应用场景会产生不同的成本，因此如何有效率地分配云环境中的虚拟资源是一个非常有意义的问题。虚拟机干涉问题是指多台虚拟机运行在同一台物理机上时虚拟机之间资源产生互相干扰的问题。在虚拟资源调度时，对于虚拟机干涉问题的考虑是必不可少的。严重的虚拟机干涉可能会导致在虚拟资源的调度后资源使用效率变低。因此，分析虚拟机在物理机

4、上相互的干涉影响细节是十分重要的。并且，从虚拟资源调度过程的细节去考虑虚拟资源调度产生的结果也符合直观逻辑。对于干涉现象的分析不仅需要关注直观的干涉的影响效果，还需要关注这个干涉影响效果在动态虚拟资源管理过程中的影响。这样的影响不仅会导致虚拟资源的使用效率降低，更重要的是提高了虚拟资源使用的成本，对用户而言很不友好。因此，进一步深入研究基于干涉的资源管理，可以降低运维云集群的成本。针对以上问题，本文首先分析了已有的动态虚拟资源管理框架的不I万方数据上海交通大学工程硕士学位论文摘要足之处，强调了干涉影响在虚拟机集群中可能发生的问题

5、。虽然目前一些虚拟资源管理框架对于干涉影响的忽视是因为集群性能效率指标是具有多维性的，对于干涉现象可能已经被分散在各个集群性能效率指标中，但显式的对干涉现象进行描述有利于对集群性能效率整体的描述，对未来可能的优化有很重要的指导意义。基于干涉现象在集群中可能发生的问题，本文对干涉现象进行研究总结，从如何建立干涉模型的角度出发，通过提出的构建干涉模型的通用流程得出一些可量化的干涉现象的指标，用于指导对干涉现象的理解。在得到干涉模型的基础上，本文还结合已有的一些动态虚拟资源管理的策略，提出基于干涉的动态虚拟资源调度策略，包括集群运行期

6、间周期性进行的资源调整策略和空虚拟机集群下的虚拟机放置策略，在动态虚拟资源的合理调度后，提高动态虚拟资源的使用效率。最后，本文对干涉的量化部分和动态虚拟资源管理策略部分进行了实验验证，针对一些不同场景下的干涉及调度策略进行了实验。实验结果说明，本文构建的干涉模型可以良好的描述干涉现象，基于干涉的调度策略有效地降低了虚拟机集群内部的干涉影响，提高了动态虚拟资源的使用效率。关键词：干涉，资源调度框架，资源调度策略，云计算II万方数据上海交通大学工程硕士学位论文ABSTRACTDynamicVirtualResourceSchedul

7、ingBasedontheInterference EffectAnalysisABSTRACTWiththerapiddevelopmentofthecomputerworld,cloudcomputingisbecomingahottopicincomputerscience.Cloudcomputingisapopularformthroughwhichtheserviceproviderssupplytheirserviceresourcestoend-users.Itshareshardwareandsoftwarer

8、esourcestocomputerandotherdevicesbydemand.Basedonthevirtualizationarchitecture,cloudcomputingdynamicallyallocatestheresourcestoend-