本文選題：私有云 + SLA　； 參考：《上海交通大學(xué)》2013年碩士論文

【摘要】：云計(jì)算環(huán)境下的資源管理主要包括計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)資源等的管理。私有云是云計(jì)算的一種部署模式，與公有云相比，私有云的計(jì)算資源相對(duì)有限，其計(jì)算資源，特別是虛擬機(jī)資源的管理問題尤為突出。本文工作是以某省交通物流云計(jì)算平臺(tái)建設(shè)的實(shí)際項(xiàng)目為背景，根據(jù)該項(xiàng)目的實(shí)際需求，其私有云計(jì)算環(huán)境的虛擬機(jī)資源管理存在以下問題：1）虛擬機(jī)資源的有限性與應(yīng)用規(guī)模的可擴(kuò)展性存在矛盾的情況下，如何根據(jù)與用戶簽訂的服務(wù)水平協(xié)議（Service LevelAgreement，SLA）既保證服務(wù)水平又合理分配虛擬機(jī)資源；2）為了充分利用資源，多個(gè)應(yīng)用按照SLA分配的虛擬機(jī)資源位于同一臺(tái)服務(wù)器上而且虛擬機(jī)資源的總和超過了服務(wù)器的物理資源上限時(shí)，如果某應(yīng)用的負(fù)載增加導(dǎo)致?lián)屨计渌麘?yīng)用的資源，如何解決位于同一臺(tái)服務(wù)器上的多個(gè)應(yīng)用之間的性能隔離問題。 針對(duì)上述問題，本文在對(duì)實(shí)際需求和相關(guān)技術(shù)深入分析的基礎(chǔ)上，提出了基于請(qǐng)求準(zhǔn)入控制的虛擬機(jī)資源分配方案以及基于預(yù)測(cè)和動(dòng)態(tài)規(guī)劃的虛擬機(jī)性能隔離方案。設(shè)計(jì)了一個(gè)基于SLA的虛擬機(jī)資源請(qǐng)求準(zhǔn)入控制算法和一個(gè)基于預(yù)測(cè)和動(dòng)態(tài)規(guī)劃的虛擬機(jī)性能隔離算法。在此基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步闡述了一個(gè)基于SLA的私有云資源管理框架RMFPC (Resource Management Framework for Private Cloud)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。測(cè)試及應(yīng)用情況表明，該框架是可行及有效的。 本文的主要研究?jī)?nèi)容包括： 1）針對(duì)私有云環(huán)境中基于SLA的虛擬機(jī)資源的合理分配問題，，提出了基于請(qǐng)求準(zhǔn)入控制的虛擬機(jī)資源分配方案。該方案通過比較應(yīng)用的SLA和主機(jī)空閑資源來決定是否分配虛擬機(jī)資源，其核心是基于SLA的虛擬機(jī)資源請(qǐng)求準(zhǔn)入控制算法。該算法包括兩部分，一是對(duì)滿足條件的請(qǐng)求直接分配虛擬機(jī)資源，不滿足條件的放入資源請(qǐng)求等待隊(duì)列；二是響應(yīng)應(yīng)用退出事件，從等待隊(duì)列中合理地選擇請(qǐng)求并分配虛擬機(jī)資源。 2）針對(duì)同一臺(tái)服務(wù)器上的多個(gè)應(yīng)用之間的性能隔離問題，提出了基于預(yù)測(cè)和動(dòng)態(tài)規(guī)劃的虛擬機(jī)性能隔離方案，該方案的核心是基于預(yù)測(cè)和動(dòng)態(tài)規(guī)劃的虛擬機(jī)性能隔離算法。該算法通過曲線擬合方式預(yù)測(cè)虛擬機(jī)的資源搶占，從而決定是否遷移；然后通過動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法確定遷移的目標(biāo)主機(jī)。 3）在以上工作的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于SLA的私有云資源管理框架RMFPC。該框架除實(shí)現(xiàn)上述兩個(gè)算法的核心模塊外，還包括主機(jī)監(jiān)視接口、虛擬機(jī)監(jiān)視接口和虛擬機(jī)操作接口，這些接口的具體實(shí)現(xiàn)可適配目前主流的虛擬機(jī)管理軟件商業(yè)產(chǎn)品。 4）對(duì)框架進(jìn)行了測(cè)試，包括功能性測(cè)試和性能測(cè)試。虛擬機(jī)資源請(qǐng)求準(zhǔn)入控制的功能性測(cè)試是通過四個(gè)模擬應(yīng)用來完成；虛擬機(jī)性能隔離的功能性測(cè)試是通過增加一個(gè)應(yīng)用的負(fù)載來進(jìn)行；測(cè)試結(jié)果表明，框架實(shí)現(xiàn)了上述核心功能。本文模擬了一個(gè)虛擬機(jī)資源爭(zhēng)用的場(chǎng)景，分別在有預(yù)測(cè)和虛擬機(jī)遷移、只有虛擬機(jī)遷移和沒有預(yù)測(cè)也沒有虛擬機(jī)遷移三種情況下，對(duì)框架的性能進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，同一個(gè)應(yīng)用的運(yùn)行時(shí)間第一種情況比第二種情況減少了約28%，比第三種情況減少了約50%。
[Abstract]:Resource management in the cloud computing environment mainly includes the management of computing resources, storage resources and network resources. The private cloud is a deployment model of cloud computing. Compared with the public cloud, the computing resources of private clouds are relatively limited. The computing resources, especially the virtual machine resources, are particularly prominent. This paper is based on the traffic in a province. The actual project of the cloud computing platform is the background. According to the actual requirements of the project, the virtual machine resource management of its private cloud computing environment has the following problems: 1) how to establish a service level protocol (Service LevelAgre) based on the limitation of the virtual machine resources and the scalability of the application scale Ement, SLA) ensures both the level of service and the rational allocation of virtual machine resources; 2) in order to make full use of resources, multiple applications of virtual machine resources allocated according to SLA are located on the same server and the sum of virtual machine resources exceeds the upper limit of the physical resource of the server, if the load increase of an application leads to the resource of preemption of other applications How to solve the problem of performance isolation between multiple applications on the same server.
In view of the above problems, this paper puts forward a virtual machine resource allocation scheme based on request admission control and a performance isolation scheme based on prediction and dynamic programming, and designs a SLA based virtual machine source request admission control algorithm and a prediction based on prediction. On the basis of this, the design and implementation of a private cloud resource management framework (Resource Management Framework for Private Cloud) based on SLA is further elaborated on this basis. The test and application show that the framework is feasible and effective.
The main contents of this paper are as follows:
1) aiming at the rational allocation problem of virtual machine resource based on SLA in private cloud environment, a virtual machine resource allocation scheme based on request admission control is proposed. This scheme determines whether the virtual machine resources are allocated by using the SLA and the idle resources of the host. The core is the SLA based virtual machine resource request admission control algorithm. The algorithm consists of two parts: one is to allocate the virtual machine resources directly to the request to satisfy the condition, and the resource request waiting queue is not satisfied. The two is to respond to the application exit event, select the request and allocate the virtual machine resources reasonably from the waiting queue.
2) aiming at the problem of performance isolation between multiple applications on the same server, a virtual machine performance isolation scheme based on prediction and dynamic programming is proposed. The core of the scheme is the performance isolation algorithm based on prediction and dynamic programming. The algorithm is determined by the curve fitting formula to predict the resource preemption of virtual machines. No migration is done; then the migrating target host is determined by dynamic programming algorithm.
3) on the basis of the above work, a SLA based private cloud resource management framework (RMFPC.) is designed and implemented. In addition to realizing the core modules of the above two algorithms, the framework also includes the host monitoring interface, the virtual machine monitoring interface and the virtual machine operation interface. The concrete implementation of these interfaces can match the current mainstream virtual machine management soft. A commercial product.
4) the framework is tested, including functional testing and performance testing. The functional testing of virtual machine resource request access control is completed through four simulation applications; the functional testing of the virtual machine performance isolation is carried out by adding an application load; test results show that the framework implements the above core functions. In this paper, a virtual machine resource contention scene is simulated, and the performance of the framework is tested with only three cases of prediction and virtual machine migration, only virtual machine migration and no prediction without virtual machine migration. The test results show that the first case of the same application is reduced by about 28% compared with the second cases. Third cases are reduced by about 50%.
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TP302

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 青云團(tuán)隊(duì);;基于Web的云環(huán)境管理系統(tǒng)[J];中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò);2011年01期

2 ;Oracle更新SPARC系統(tǒng) 提升虛擬機(jī)性能[J];電腦編程技巧與維護(hù);2011年13期

3 陳取才,張?zhí)N玉,胡修林;Windows下傳輸緩沖區(qū)的分配策略及其比較[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào);2001年02期

4 李英壯;廖培騰;孫夢(mèng);李先毅;;基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)中心虛擬機(jī)管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)[J];實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理;2011年05期

5 ;九大最新熱門IT技術(shù)把把都是雙刃劍[J];中國(guó)新通信;2008年04期

6 劉進(jìn)軍;趙生慧;;面向云計(jì)算的多虛擬機(jī)管理模型的設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2011年05期

7 上海交通大學(xué)云之力量團(tuán)隊(duì);;基于云計(jì)算的測(cè)試平臺(tái)[J];中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò);2011年04期

8 馬少兵;馬自衛(wèi);;數(shù)字圖書館私有云平臺(tái)的構(gòu)建研究和應(yīng)用開發(fā)[J];現(xiàn)代圖書情報(bào)技術(shù);2011年04期

9 畢斌;王金一;陳文亮;閻保平;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理綜述[J];計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用;2010年12期

10 郭軍,劉峰,周華春;SDH傳送網(wǎng)綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];天津通信技術(shù);2003年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 段翼真;王曉程;;可信安全虛擬機(jī)平臺(tái)的研究[A];第26次全國(guó)計(jì)算機(jī)安全學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2011年

2 戴俊;;虛擬機(jī)技術(shù)在冶金模型平臺(tái)中的應(yīng)用[A];中國(guó)計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2011年會(huì)論文集[C];2011年

3 陳景君;;基于可信計(jì)算的云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施安全集成方案[A];天津市電視技術(shù)研究會(huì)2012年年會(huì)論文集[C];2012年

4 俞乃博;;云計(jì)算—IaaS服務(wù)模式探討[A];中國(guó)通信學(xué)會(huì)信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會(huì)2011年年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2011年

5 李洪遠(yuǎn);孟偉慶;;城市自然保留地及其保護(hù)研究[A];循環(huán)·整合·和諧——第二屆全國(guó)復(fù)合生態(tài)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2005年

6 操鳳萍;竇萬峰;董泉源;;基于四叉樹索引的區(qū)域版本并發(fā)控制研究[A];2008年全國(guó)開放式分布與并行計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(上冊(cè))[C];2008年

7 萬定生;曾蒼松;;基于服務(wù)的網(wǎng)格數(shù)據(jù)管理框架研究與應(yīng)用[A];2006年全國(guó)開放式分布與并行計(jì)算學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（一）[C];2006年

8 高龍泉;余建國(guó);;構(gòu)建六大框架 促進(jìn)藥品零售企業(yè)實(shí)施GsP認(rèn)證[A];湖北省藥學(xué)會(huì)第十一屆會(huì)員代表大會(huì)暨2007年學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編[C];2007年

9 孫洛;趙彥君;徐光yP;;多路視頻監(jiān)控環(huán)境下的信息管理框架[A];第三屆和諧人機(jī)環(huán)境聯(lián)合學(xué)術(shù)會(huì)議（HHME2007）論文集[C];2007年

10 杜雁;;轉(zhuǎn)型期城市規(guī)劃編制面臨的幾個(gè)轉(zhuǎn)變[A];生態(tài)文明視角下的城鄉(xiāng)規(guī)劃——2008中國(guó)城市規(guī)劃年會(huì)論文集[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 本報(bào)記者 鄒大斌;VMware推出新虛擬機(jī)管理工具[N];計(jì)算機(jī)世界;2011年

2 郭永梅;視頻監(jiān)控融入IT管理框架[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2008年

3 本報(bào)記者　 陳昌成;中小企業(yè)如何破解“七年之癢”[N];中國(guó)企業(yè)報(bào);2006年

4 蘇省宿遷工商局宿城分局局長(zhǎng) 趙清學(xué);論工商行政管理工作在社會(huì)管理框架中的價(jià)值取向與功能提升[N];中國(guó)工商報(bào);2011年

5 戴爾大中華區(qū)網(wǎng)絡(luò)及刀片服務(wù)器業(yè)務(wù)高級(jí)經(jīng)理 李海平;網(wǎng)絡(luò)為虛擬化而變[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2011年

6 鄭研 本報(bào)記者 姜業(yè)慶;資產(chǎn)負(fù)債管理：搭建全面風(fēng)險(xiǎn)管理框架[N];中國(guó)經(jīng)濟(jì)時(shí)報(bào);2005年

7 李東楓;國(guó)外企業(yè)年金管理框架[N];中國(guó)勞動(dòng)保障報(bào);2002年

8 杭州工商信托總經(jīng)理 丁建萍;構(gòu)建組合投資管理框架 破解信托業(yè)困局[N];證券時(shí)報(bào);2005年

9 雷陽(yáng);新銳“逸計(jì)劃”讓管理更輕松[N];電腦商報(bào);2006年

10 記者 張帆;周小川：盡早運(yùn)用宏觀審慎管理框架[N];期貨日?qǐng)?bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 劉海坤;虛擬機(jī)在線遷移性能優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2012年

2 陳微;基于動(dòng)態(tài)二進(jìn)制翻譯的協(xié)同設(shè)計(jì)虛擬機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

3 王曉靜;I/O虛擬化的性能隔離和優(yōu)化[D];華中科技大學(xué);2012年

4 程戈;基于虛擬機(jī)架構(gòu)的可信計(jì)算環(huán)境構(gòu)建機(jī)制研究[D];華中科技大學(xué);2010年

5 孟江濤;Xen虛擬機(jī)研究[D];電子科技大學(xué);2010年

6 陳彬;分布環(huán)境下虛擬機(jī)按需部署關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

7 吳慶波;基于虛擬機(jī)的可信操作系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

8 項(xiàng)國(guó)富;虛擬計(jì)算環(huán)境的安全監(jiān)控技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2012年

9 張逢U

本文編號(hào)：2089151