面向云計(jì)算的Xen虛擬機(jī)雙機(jī)熱備系統(tǒng)Remus研究.pdf

1、云計(jì)算由網(wǎng)格計(jì)算、效用計(jì)算發(fā)展而來(lái)，實(shí)現(xiàn)了資源的按需使用。虛擬化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的基石。虛擬化技術(shù)允許在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)實(shí)例，每個(gè)操作系統(tǒng)實(shí)例共享物理機(jī)資源，在很大程度上提升了資源的利用率。然而將多個(gè)虛擬機(jī)部署在一臺(tái)物理機(jī)上，當(dāng)部署虛擬機(jī)的物理機(jī)損壞時(shí)，如何保證虛擬機(jī)應(yīng)用的連續(xù)性，提升虛擬機(jī)可用性成為關(guān)注熱點(diǎn)。在某些情況下，虛擬機(jī)可用性被認(rèn)為比其性能更重要。
　　論文在闡述云計(jì)算與 Xen虛擬化技術(shù)的基礎(chǔ)上，深入分

2、析 Xen自帶的Remus虛擬機(jī)雙機(jī)熱備系統(tǒng)。Remus采用連續(xù)拷貝方式實(shí)現(xiàn)主備虛擬機(jī)狀態(tài)同步。連續(xù)拷貝方式在空載和低負(fù)載時(shí)表現(xiàn)良好，但在負(fù)載較高時(shí)，由于要傳輸?shù)呐K頁(yè)多，造成停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，可用性低。針對(duì)此問(wèn)題，本文提出預(yù)傳輸思想進(jìn)行改進(jìn)，即在主虛擬機(jī)運(yùn)行期間預(yù)先傳輸一部分內(nèi)存頁(yè)，以減少停機(jī)時(shí)所需拷貝的內(nèi)存頁(yè)數(shù)目。預(yù)傳輸思想將要傳輸?shù)膬?nèi)存頁(yè)分為兩部分，一部分在主虛擬機(jī)運(yùn)行階段進(jìn)行傳輸，稱為預(yù)傳輸頁(yè)面。另一部分在主虛擬機(jī)停機(jī)階段傳輸，稱為停機(jī)

3、傳輸頁(yè)面。針對(duì)預(yù)傳輸頁(yè)面，為避免預(yù)傳輸時(shí)的臟頁(yè)在停機(jī)時(shí)重復(fù)傳輸，采用內(nèi)存頁(yè)選擇算法對(duì)預(yù)傳輸頁(yè)面進(jìn)行挑選。針對(duì)停機(jī)傳輸頁(yè)面，采用基于內(nèi)存頁(yè)特征的內(nèi)存壓縮算法，依據(jù)虛擬機(jī)內(nèi)存頁(yè)特征進(jìn)行自適應(yīng)壓縮，以減少停機(jī)時(shí)要傳輸?shù)膬?nèi)存頁(yè)數(shù)量，實(shí)現(xiàn)Remus系統(tǒng)的高可用性。
　　搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境測(cè)試本文設(shè)計(jì)的合理性，在不同內(nèi)存大小、間隔時(shí)間和臟頁(yè)率情況下測(cè)試系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在負(fù)載較高時(shí)，加入內(nèi)存選擇算法與內(nèi)存壓縮算法的改進(jìn) Remus系統(tǒng)與原