優(yōu)化虛擬機(jī)放置均衡數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)核心層數(shù)據(jù)流量.pdf

1、近幾年，虛擬化技術(shù)已成為一種充分使用服務(wù)器資源的一種高效的技術(shù)。但是在虛擬化技術(shù)中，虛擬機(jī)在數(shù)據(jù)中心中巨大的服務(wù)器池中的放置方式，對(duì)虛擬機(jī)的性能有巨大的影響。由于現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心中的服務(wù)器數(shù)量龐大，以及大規(guī)模的通信密集型應(yīng)用如MapReduce的大量涌現(xiàn)，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)資源已成為提高虛擬機(jī)性能的主要瓶頸。本文關(guān)注于虛擬機(jī)的放置來(lái)均衡數(shù)據(jù)中心核心層的數(shù)據(jù)流量，使得數(shù)據(jù)中心中的數(shù)據(jù)鏈路可以被充分地使用，從而提高虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)性能，也即提高虛擬機(jī)的整體性

2、能。在本文中，我們首先介紹數(shù)據(jù)中心的通用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)性能的影響，然后詳細(xì)闡述了我們提出的通過(guò)優(yōu)化虛擬機(jī)放置來(lái)均衡數(shù)據(jù)中心核心層數(shù)據(jù)流量的方法。我們先為該方法建立了均衡數(shù)據(jù)流量的虛擬機(jī)放置優(yōu)化問(wèn)題模型，該模型的優(yōu)化目標(biāo)是最小化每條ToR上沿鏈路中最大的帶寬需求，我們證明了該問(wèn)題模型是NP難的并且提出基于最長(zhǎng)處理時(shí)間的算法來(lái)解決。另外，考慮到虛擬機(jī)之間的通信也具有局部性的特性，我們又建立了均衡數(shù)據(jù)流量的，局部性感知

3、的虛擬機(jī)放置優(yōu)化問(wèn)題模型，該模型為了利用屬于同一個(gè)請(qǐng)求的虛擬機(jī)之間互相通信，而屬于不同請(qǐng)求的虛擬機(jī)之間不產(chǎn)生通信的局部性特性，在放置虛擬機(jī)的策略中，盡量將屬于同一個(gè)請(qǐng)求的虛擬機(jī)放置在同一個(gè)ToR交換機(jī)之下，也即減少屬于每個(gè)請(qǐng)求的虛擬機(jī)的劃分?jǐn)?shù)量。同時(shí)最小化每條ToR上沿鏈路中最大的帶寬需求。我們同樣證明了該問(wèn)題模型是NP難的，并且提出了一個(gè)啟發(fā)式算法來(lái)解決該問(wèn)題。通過(guò)大量的模擬實(shí)驗(yàn)，我們驗(yàn)證了我們提出的啟發(fā)式算法能夠很好的均衡ToR交換