面向高可用服務(wù)的虛擬機熱備機制研究.pdf

1、虛擬化技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于云計算、數(shù)據(jù)中心和物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。然而隨著系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大、業(yè)務(wù)種類持續(xù)增長，如何保證系統(tǒng)穩(wěn)定高效地持續(xù)運行，如何經(jīng)受嚴酷特殊環(huán)境、無法預(yù)知的災(zāi)害、隨機發(fā)生的惡意攻擊與誤操作等考驗，減少非計劃宕機影響，從而提供一個更持續(xù)穩(wěn)定、高可用的基礎(chǔ)平臺，已成為當前計算機系統(tǒng)發(fā)展的當務(wù)之急。
　　虛擬機熱備技術(shù)（將主從虛擬機狀態(tài)周期性或觸發(fā)式的同步）是當前普遍認可的提高服務(wù)可用性技術(shù)。熱備技術(shù)通過冗余的物理資源來保證服

2、務(wù)器的不間斷運行，從而保證所提供服務(wù)的高可用性。然而現(xiàn)有的技術(shù)方案沒有考慮運行在虛擬機上服務(wù)的行為特點和具體的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對服務(wù)可用性的影響，已不能滿足當前環(huán)境下的技術(shù)需求。如何解決現(xiàn)有研究不足并進一步提高熱備技術(shù)的可用性已成為該領(lǐng)域的熱點問題。
　　論文對虛擬機的相關(guān)概念及虛擬化發(fā)展歷程做簡要介紹，并對與虛擬機熱備相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)進行詳細說明，從系統(tǒng)框架、執(zhí)行流程方面著重分析具有代表性（如Remus）的虛擬機熱備系統(tǒng)，在其基礎(chǔ)上提出了

3、具有自適應(yīng)特性的熱備系統(tǒng)架構(gòu)。然后通過對同步過程的細粒度劃分，以可用性增長為目標，提出了一種面向Xen虛擬機的自適應(yīng)同步機制。該機制通過動態(tài)控制同步發(fā)生時機來改善網(wǎng)絡(luò)延遲，同時綜合考量CPU利用率、Buffer剩余空間等影響可用性的因素，在保證服務(wù)延遲的條件下提升系統(tǒng)整體可用性。其次，本文提出了基于延遲寫思想的磁盤數(shù)據(jù)一致性維護方法，該方法用于確保在自適應(yīng)同步過程中主從虛擬機內(nèi)部數(shù)據(jù)及外部狀態(tài)的一致性。最后，實驗結(jié)果表明所提出的同步機制