基于Xen的虛擬機資源動態(tài)優(yōu)化算法研究及應用.pdf

1、近年來，虛擬化技術以其能夠很好的屏蔽底層硬件資源的異構性，具有提高資源使用效率，增強系統(tǒng)彈性和可擴展性，減少硬件投資及管理維護成本等諸多優(yōu)勢而被廣泛的應用于資源服務整合、系統(tǒng)安全、分布式計算以及新興的云計算等領域。然而，各個虛擬機在運行過程中總會出現(xiàn)資源利用率過高或過低的情況，虛擬化平臺中各個物理節(jié)點也會出現(xiàn)負載不均衡的現(xiàn)象。在深入分析Xen體系結構的基礎上，對虛擬機的CPU和內(nèi)存資源重新分配以及基于虛擬機動態(tài)遷移技術的物理節(jié)點負載均衡

2、進行了深入研究，具體做了如下工作。
　　首先，對Xen虛擬化技術進行了深入地研究，針對Xen中資源靜態(tài)分配而造成的資源利用效率低、分配不合理等問題，提出了一種細粒度的資源調(diào)整算法。該算法通過對單個物理節(jié)點上各個虛擬機資源使用情況的實時統(tǒng)計分析，從資源利用率低的虛擬機中回收資源，并為利用率較高的虛擬機動態(tài)增加資源分配量，該算法能夠有效解決資源利用效率低、資源分配不合理的問題，同時也避免了不必要的虛擬機遷移。
　　其次，針對Xe

3、n虛擬化平臺中各個物理節(jié)點上存在負載不均衡的問題，提出了以虛擬機為粒度的粗粒度遷移調(diào)度算法，該算法主要包括待遷移虛擬機選擇、遷移目標映射和遷移執(zhí)行三個部分。待遷移虛擬機選擇主要從遷移代價和遷移后對物理機負載的影響兩方面來選擇最適合的遷移對象;在標準粒子群算法的基礎上，重新設計了能夠滿足多種資源均衡的多目標適應度函數(shù)，并改進了粒子之間的距離計算公式，改進后的粒子群算法能夠有效的尋找待遷移虛擬機與遷移目標宿主機之間的映射關系;遷移執(zhí)行則是利

4、用遷移沖突檢測來尋找最優(yōu)的、可并行的遷移執(zhí)行順序，以減少總遷移時間。
　　第三，設計實現(xiàn)了一個云環(huán)境下的虛擬機資源動態(tài)優(yōu)化框架，提出了熱點檢測策略，并結合了上述兩種資源動態(tài)優(yōu)化算法進行熱點消除，提高了虛擬化平臺的資源利用效率和用戶服務質(zhì)量，降低了管理和維護成本。以及解決了粗細兩種粒度優(yōu)化算法可能存在的沖突問題。
　　最后，通過大量實驗對所提出的資源動態(tài)優(yōu)化算法進行了驗證。實驗結果表明資源動態(tài)優(yōu)化算法能夠有效解決資源分配不合理