基于動(dòng)態(tài)備份虛擬機(jī)的高可靠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng).pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)已經(jīng)覆蓋到了各個(gè)領(lǐng)域。由于服務(wù)器發(fā)生故障會(huì)帶來一定程度的損失,因此,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的高可靠性至關(guān)重要。虛擬機(jī)狀態(tài)同步(將主虛擬機(jī)的狀態(tài)以一定方式同步到后備虛擬機(jī))是當(dāng)前學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為可以提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器高可靠性的技術(shù)。然而,現(xiàn)存的基于虛擬機(jī)狀態(tài)同步的高可靠方案由于過分地進(jìn)行狀態(tài)同步使得性能不理想。
　　本文基于虛擬機(jī)同步技術(shù)提出了一種通用且高效的網(wǎng)絡(luò)高可靠解決方案——Shadow VM。Shadow VM將

2、客戶端的請求數(shù)據(jù)包同時(shí)發(fā)送給主虛擬機(jī)和后備虛擬機(jī),并比較兩個(gè)虛擬機(jī)產(chǎn)生的響應(yīng)數(shù)據(jù)包。只要后備虛擬機(jī)產(chǎn)生的響應(yīng)數(shù)據(jù)包能和主虛擬機(jī)的響應(yīng)數(shù)據(jù)包保持一致,那么Shadow VM就認(rèn)為后備虛擬機(jī)是主虛擬機(jī)的合法備份,且后備虛擬機(jī)能夠在主虛擬機(jī)發(fā)生故障后替代主虛擬機(jī)繼續(xù)向客戶端提供服務(wù)。當(dāng)兩個(gè)虛擬機(jī)產(chǎn)生的響應(yīng)數(shù)據(jù)包不一致時(shí),Shadow VM將主虛擬機(jī)的狀態(tài)同步到后備虛擬機(jī),以保證后備虛擬機(jī)仍然是主虛擬機(jī)的合法備份。
　　主虛擬機(jī)和后備虛擬

3、機(jī)都處于活動(dòng)狀態(tài),本文是首次實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)動(dòng)態(tài)虛擬機(jī)之間的狀態(tài)同步。通過消除一部分TCP/IP協(xié)議棧的不確定因素,Shadow VM延長了兩個(gè)虛擬機(jī)產(chǎn)生相同的響應(yīng)數(shù)據(jù)包的時(shí)間。此外,通過減少同步兩個(gè)動(dòng)態(tài)運(yùn)行的虛擬機(jī)的開銷,Shadow VM獲得了良好的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,Shadow VM在保護(hù)Web服務(wù)器和FTP服務(wù)器時(shí),能夠達(dá)到30％以上的性能。Shadow VM引入的網(wǎng)絡(luò)延遲也非常小,并且,能夠在主服務(wù)器發(fā)生故障之后,在幾百毫秒之內(nèi)切