負載相關的虛擬機放置策略研究.pdf

1、虛擬化技術抽象了物理資源層，將系統(tǒng)資源進行集中管理和集中調(diào)度，提高了資源利用的高效性。目前的服務器系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心廣泛使用了虛擬化技術，以提高硬件資源利用率和提供按需服務。在多虛擬機環(huán)境下，為了保證用戶性能要求，計算系統(tǒng)過量分配計算機資源(over provisioning)，導致在實際應用中計算資源的利用率低下和大量資源的閑置。在利用虛擬化平臺對用戶提供服務前，對搭建的虛擬化平臺進行合理的虛擬機放置，不僅可以節(jié)約成本，而且為后期虛擬化平

2、臺的運行提供很好的資源保證和資源可擴展性。針對這一情況，本文研究了基于負載特征的虛擬機放置策略。
　　本文首先對傳統(tǒng)的虛擬機放置策略進行了分析與研究。傳統(tǒng)的虛擬機放置方法主要有峰值分配放置方法，平均值分配放置方法。這種策略適用于所有虛擬機放置，但會導致資源的浪費。為了針對不同負載的互補性特點，出現(xiàn)了虛擬機配對放置方法：一次配對峰值分配放置方法和一次配對平均值分配放置方法。不同負載的互補性分為時間互補性和空間互補性，分別表示一段時間

3、內(nèi)不同虛擬機對同一資源使用的互補性和同一時間不同虛擬機對不同資源使用的互補性。這一放置策略對于峰值分配和平均值分配造成的大量資源閑置和損失用戶服務質(zhì)量有了一定的改善。
　　本文研究了虛擬機的負載特征，針對不同虛擬機的CPU資源利用率進行建模，將CPU資源利用率作為虛擬機負載特征，并提出了一種基于負載特征進行配對的虛擬機放置策略。該策略中對虛擬機隊列進行預處理，屏蔽了高消耗狀態(tài)的虛擬機。并且對預處理后不同的虛擬機負載進行時間互補度的

4、檢測。對于迭代配對程度的控制，提出在互補度最高的虛擬機中進行虛擬機疊加操作后進行虛擬機的飽和度檢測。通過控制飽和度的值來控制是否將疊加后的虛擬機重新放入虛擬機隊列進行迭代配對操作，從而達到多虛擬機的配對，充分利用閑置資源。
　　為了驗證本文提出的方案的合理性和有效性，本文在XEN虛擬化平臺上利用自動評測工具httperf和autobench進行了大量實驗。通過虛擬機的不同配對策略進行準確性和合理性的對比驗證得出迭代配對算法的合理性