基于云计算的虚拟机动态迁移策略研究

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1、分类号TP311密级公开UDC004学位论文编号D-0617-308-(2016)-02008重庆邮电大学硕士学位论文中文题目基于云计算的虚拟机动态迁移策略研究英文题目ResearchonVirtualMachineLiveMigrationMechanismBasedonCloudComputing学号S130201008姓名陈玉洋学位类别工学硕士学科专业计算机科学与技术指导教师方义秋副教授完成日期2016年5月18日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含他人已经发

2、表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重庆邮电大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的人员对本文研究做出的贡献均已在论文中作了明确的说明并致以谢意。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本人完全了解重庆邮电大学有权保留、使用学位论文纸质版和电子版的规定，即学校有权向国家有关部门或机构送交论文，允许论文被查阅和借阅等。本人授权重庆邮电大学可以公布本学位论文的全部或部分内容，可编入有关数据库或信息系统进行检索、分析或评价，可以采用影印、缩印、扫描或拷贝等复制手段保存、汇编本学位论文。（注：保密的学位论文在解密后适用本授权书。）作者签名：导师签名：日期：年

3、月日日期：年月日重庆邮电大学硕士学位论文摘要摘要虚拟化技术可以打破硬件资源原始的物理状态，对其进行再分配，以满足在共享云平台环境下，不同用户对计算资源的需求。在现实中，不同特征的应用程序对资源的占用情况具有较大差异，大量变化频繁的内存页面会随着虚拟机的迁移而迁移，从而造成应用程序性能和虚拟机动态迁移性能的下降，同时会对云平台性能造成影响。因此，虚拟机动态迁移技术的相关研究是当前云计算领域的研究热点之一。当前，被广泛认可的基于概率预测的Pre-copy迁移机制在脏页率较稳定的情况下确实具有较好的性能。然而，由于不同的业务在不同的时刻对资源的需求不同，对内存的读写情况具有较

4、大的差异。当脏页率变化较大时，概率预测就会失效，大量的数据就会被重复传送，从而影响迁移性能。常用的内存压缩算法可以对待传输数据进行压缩，减少传输数据量，在带宽一定情况下，缩短了传输拷贝时间。考虑了压缩算法在处理不同特征数据的性能差异，却没有考虑应用程序对内存数据的读写是不断变化，没有对压缩算法做相应的调整。为此，本文在基于概率预测的Pre-copy迁移框架的基础上，对其进行改进。在迁移执行模块中，添加两个子模块，一个是基于业务特征的带宽自适应模块，另一个是基于业务特征的内存混合压缩模块。根据应用程序的业务特征通过带宽自适应模块对迭代拷贝的带宽进行调整，缩短每轮迭代拷贝的

5、时间，从而形成良性循环。同时，根据脏页率的大小以及待传输数据的特征，采取不同的压缩算法对待传输数据进行压缩，缩短迁移总时间和停机时间，提高迁移性能。为了检验本论文提出的虚拟机动态迁移优化策略的合理性和可行性，搭建了测试平台和环境对其进行验证。实验结果表明，本文提出的改进策略，能够在脏页率较高且变化较大的环境下缩短总迁移时间和停机时间，从而提高了迁移性能。关键字：虚拟机，动态迁移，脏页率，带宽自适应，内存压缩I重庆邮电大学硕士学位论文AbstractAbstractVirtualizationtechnologycanbreaktheoriginalphysicalsta

6、teofthehardwareresources,andredistributiontomeettheneedsofdifferentusersoncomputingresourcesinasharedcloudplatformenvironment.Inreality,thereisagreatdifferenceofrequirementtothecomputingresourcebetweendifferentcharacteristicsoftheapplication,andalargenumberofmemorypageschangedfrequentlyw

7、illbetransferredasthemigrationofthevirtualmachine,resultinginthebadperformanceoftheapplicationsandthelivemigrationofvirtualmachine,whichhaveabadeffectonperformanceofthecloudplatform.Therefore,thevirtualmachinelivemigrationisoneofthehottestresearchincloudcomputing.Currentl