面向虚拟化系统的故障注入平台的研究与设计

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1、硕士学位论文面向虚拟化系统的故障注入平台的研究与设计RESEARCHANDDESIGNOFFAULTINJECTIONPLATFORMFORVIRTUALIZATIONSYSTEM麻彦东哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TP302.8学校代码：10213国际图书分类号：681.39密级：公开工程硕士学位论文面向虚拟化系统的故障注入平台的研究与设计硕士研究生：麻彦东导师：左徳承教授申请学位：工程硕士学科：计算机科学与技术所在单位：计算机科学与技术学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP302.8U.D.C:681.39

2、DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHANDDESIGNOFFAULTINJECTIONPLATFORMFORVIRTUALIZATIONSYSTEMCandidate：MaYandongSupervisor：Prof.ZuoDechengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ComputerTechnologyAffiliation：SchoolofComputerScienceandTechnologyDateofDefence：June,

3、2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要云计算被广泛应用在信息系统中，特别是在金融、电信、能源等领域，在这些领域中，系统的故障会导致巨大的损失。虚拟化是云计算中的核心技术，对虚拟化系统的容错性评测意义是十分重大的。故障注入是评测系统容错性的关键手段。本文对虚拟化系统的故障注入研究现状进行了分析，发现目前这方面的研究成果较少，缺乏可用的故障注入平台。针对上述问题，本文选择Xen虚拟化系统为实例，设计实现了一个面向虚拟化系统的故障注入平台。本平台集成了多种故障注入工具

4、，具有丰富的故障类型、良好的易用性，支持较大的故障集，能够进行自动化测试。本文使用该平台对Xen虚拟化系统做了大量的评测实验，并对实验结果进行分析，给出了Xen虚拟化系统的容错性评价。本文的研究对其他虚拟化系统的容错性评测研究也具有良好的参考价值。本文设计的平台框架分为六个模块：故障注入工具集合、负载集合、用户交互、故障注入工具管理、负载管理、日志管理。这些模块间协同工作，组成了一个完善的自动化测试集成平台。内部不但提供了面向系统底层的故障注入工具，能够注入CPU、内存、文件系统等故障，而且还提供了针对虚拟化管理层的故障注入工具，能够注入事件通道、虚拟机迁移、访问控制、内存管理

5、、硬件资源分配、状态查询、其他超级调用等多种针对虚拟化系统的故障。本文提出的评测框架模型具有良好的参考价值。本文首先对Xen虚拟化技术进行研究分析，然后阐述虚拟化系统故障注入的原理及实现技术，最后根据实验结果对Xen虚拟化系统容错性作了分析和评价。关键词：故障注入；自动化测试平台；Xen虚拟化；容错性评测-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractCloudcomputingiswidelyusedininformationsystems,especiallyinfinancialservices,telecommunications,energysector.Inth

6、esefields,asystemfailurecanresultinhugelosses.Virtualizationisthecoretechnologyofcloudcomputing.Thefault-tolerantcapabilityevaluationofvirtualizedsystemsissignificant.Faultinjectionisakeymethodtoevaluatethefault-tolerantcapabilityofsystems.Inthispaper,weanalyzethesituationofvirtualizedsystem

7、s'faultinjectionstudies,foundthattherewerefewresearchesonthisarearecently,andlackforavailablefaultinjectionplatforms.Inresponsetotheseproblems,wechooseXenvirtualizationsystemasaninstance,designandimplementafaultinjectionplatformforvirtualizationsys