【摘要】：伴隨著云計算的不斷發(fā)展,依托虛擬化技術(shù)的云主機受到了各行各業(yè)的追捧,用戶不再像往常一樣提前一次性購買硬件服務(wù)設(shè)備,而是直接按需租用,不僅極大滿足了業(yè)務(wù)構(gòu)建,同時降低整個IT成本,其中的便利不言而喻。大多數(shù)云產(chǎn)商提供的云主機服務(wù)處于公有云模式之下,更多的是為了考慮每個用戶群體的基本需求,所以涉及的功能繁多,整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,涵蓋各種技術(shù)生態(tài),這對于一些特定環(huán)境下的群體并沒有普適性,反而會因為云主機服務(wù)的接入分散工作重心,導(dǎo)致整體工作效率下降。本論文旨在構(gòu)建一套私有環(huán)境下基于KVM虛擬化技術(shù)并且面向項目開發(fā)團隊的高性能私有主機服務(wù),本文從功能以及性能的角度入手對私有主機服務(wù)構(gòu)建進行需求分析,基于此設(shè)計了高性能私有主機服務(wù)架構(gòu),完成主機控制、主機分配、主機遷移、鏡像管理四個模塊的劃分。主機控制模塊完成私有主機服務(wù)基本功能架構(gòu),實現(xiàn)對用戶訪問的認證以及請求服務(wù)的鑒權(quán),設(shè)置主從管理節(jié)點保證可靠性,同時協(xié)同宿主工作節(jié)點完成私有主機具體執(zhí)行操作,采用心跳檢測機制對主機控制各個節(jié)點進行監(jiān)控,保證節(jié)點的健康運行;主機分配模塊借鑒于OpenStack的主機調(diào)度策略,并針對本文私有主機服務(wù)進行優(yōu)化與引入,實現(xiàn)多因子動態(tài)權(quán)重調(diào)度策略,綜合考量宿主節(jié)點多資源因子負載變化以及用戶對私有主機服務(wù)的偏向性要求,為用戶提供綜合性能更優(yōu)的宿主運行環(huán)境;主機遷移模塊采用雙閾值觸發(fā)次數(shù)聯(lián)合判斷機制,確定私有主機最佳的遷移時機,選擇與當(dāng)前宿主節(jié)點資源消耗最為匹配的私有主機遷移,并結(jié)合主機分配模塊,選擇合適的宿主運行環(huán)境遷入,大大提高整體服務(wù)性能的穩(wěn)定;鏡像管理模塊主要結(jié)合分布式文件系統(tǒng)MooseFS對私有主機鏡像模板進行統(tǒng)一管理,為用戶提供便利的同時避免各個宿主節(jié)點鏡像的無端蔓延。另外對高性能私有主機服務(wù)各模塊涉及到的功能進行測試,確認模塊功能滿足預(yù)期需求,同時通過性能測試,確保私有主機系統(tǒng)可以滿足用戶更高性能的服務(wù)需求。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP302
【圖文】：

虛擬化解決方案隨著云計算的發(fā)展，業(yè)界因此也不斷涌現(xiàn)出較多的虛擬化解決方案，源的如 KVM 和 Xen，后備有龐大的開發(fā)社區(qū)支撐，給了很多虛擬化技個深入研究與學(xué)習(xí)的機會。此外，將虛擬機作為商品出售給終端用戶，商業(yè)化的虛擬機解決方案，我們常見的 VMware 和 Hyper-V 正是迎合。） KVMVM 全稱為 KernelVirtualMachine。最初是由一家名為 Qumranet 的以司開發(fā)的，后期被紅帽公司收購[13]。KVM 開發(fā)人員沒有直接從底rvisor 進行構(gòu)建，而是基于現(xiàn)有的 Linux 內(nèi)核完成開發(fā)，通過命令 mo載 KVM 模塊，這使 Linux 內(nèi)核自己承擔(dān)虛擬機管理器工作。KVM 在被內(nèi)核社區(qū)所接納，成為隨 Linux 內(nèi)核發(fā)布的輕量型模塊，通過與 Linu結(jié)合，讓 KVM 可以直接獲益于最新的 Linux 內(nèi)核開發(fā)成果，因此 KVM就得到迅速的發(fā)展。

KVM 可以使用 Linux 支持的任何存儲來對虛擬機鏡像進行存儲 虛擬化在計算能力以及網(wǎng)絡(luò)帶寬上已經(jīng)可以達到非虛擬化原生環(huán)境的性能[15]，擴展性也極為出色。） Xenen 是一個直接在宿主機物理硬件上運行的虛擬機管理程序[16]。Xen 通擬機之間插入一個虛擬化層，從而將這些宿主物理機的硬件資源轉(zhuǎn)的計算資源池[17]，Xen 將資源池的資源動態(tài)分配給任何操作系統(tǒng)或虛擬主機運行的操作系統(tǒng)能夠與虛擬資源交互，底層虛擬實現(xiàn)對其透接使用物理資源一樣。en 按照微內(nèi)核的形式來被設(shè)計，但其自身僅僅對 CPU 以及內(nèi)存的資控制。如下圖 2-2 所示，在 Xen 上跑的所有虛擬機中，存在有一個特機，這個虛擬機中運行的就是修改后并支持準虛擬化的 Linux 操作系擬機管理著大部分的輸入輸出設(shè)備，所以 Xen 并不直接控制。Xen 大部分 Linux 內(nèi)核成熟代碼，在完成并控制系統(tǒng)之間隔離的同時對加有效的管理調(diào)度[20]。.

圖 3-11 管理節(jié)點工作處理模式圖1) 管理節(jié)點主線程通過調(diào)用 epoll_wait()來對 socket 進行監(jiān)聽。2) 管理節(jié)點獲得私有主機操作請求，主線程接收執(zhí)行指令以及參數(shù)內(nèi)容并返回的連接 socket 派發(fā)到宿主節(jié)點連接處理的某個工作線程。主線程和作線程之間通過最方便且簡潔的通信方式管道來進行寫數(shù)據(jù)。3) 然后新 socket 上的操作由被選中的工作線程來處理，工作線程檢測管道機控制操作信息，將該新的 socket 上的讀寫事件注冊到自己的 epoll 內(nèi)事件表中，并與宿主工作節(jié)點進行通信，傳輸控制執(zhí)行指令給宿主工作點具體判斷執(zhí)行。4) 這樣每個主機控制傳輸工作線程都維護著自己的事件循環(huán)，每個線程都在異步的工作模式之下。3.3.2 心跳檢測設(shè)計心跳檢測主要是判斷控制執(zhí)行涉及到的管理節(jié)點以及宿主工作節(jié)點是否處

【參考文獻】

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本文編號：2794643