本文關(guān)鍵詞：面向云計算的Xen虛擬機雙機熱備系統(tǒng)Remus研究

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【摘要】：云計算由網(wǎng)格計算、效用計算發(fā)展而來，實現(xiàn)了資源的按需使用。虛擬化技術(shù)是實現(xiàn)云計算的基石。虛擬化技術(shù)允許在一臺計算機上同時運行多個操作系統(tǒng)實例，，每個操作系統(tǒng)實例共享物理機資源，在很大程度上提升了資源的利用率。然而將多個虛擬機部署在一臺物理機上，當(dāng)部署虛擬機的物理機損壞時，如何保證虛擬機應(yīng)用的連續(xù)性，提升虛擬機可用性成為關(guān)注熱點。在某些情況下，虛擬機可用性被認(rèn)為比其性能更重要。 論文在闡述云計算與Xen虛擬化技術(shù)的基礎(chǔ)上，深入分析Xen自帶的Remus虛擬機雙機熱備系統(tǒng)。Remus采用連續(xù)拷貝方式實現(xiàn)主備虛擬機狀態(tài)同步。連續(xù)拷貝方式在空載和低負(fù)載時表現(xiàn)良好，但在負(fù)載較高時，由于要傳輸?shù)呐K頁多，造成停機時間長，可用性低。針對此問題，本文提出預(yù)傳輸思想進行改進，即在主虛擬機運行期間預(yù)先傳輸一部分內(nèi)存頁，以減少停機時所需拷貝的內(nèi)存頁數(shù)目。預(yù)傳輸思想將要傳輸?shù)膬?nèi)存頁分為兩部分，一部分在主虛擬機運行階段進行傳輸，稱為預(yù)傳輸頁面。另一部分在主虛擬機停機階段傳輸，稱為停機傳輸頁面。針對預(yù)傳輸頁面，為避免預(yù)傳輸時的臟頁在停機時重復(fù)傳輸，采用內(nèi)存頁選擇算法對預(yù)傳輸頁面進行挑選。針對停機傳輸頁面，采用基于內(nèi)存頁特征的內(nèi)存壓縮算法，依據(jù)虛擬機內(nèi)存頁特征進行自適應(yīng)壓縮，以減少停機時要傳輸?shù)膬?nèi)存頁數(shù)量，實現(xiàn)Remus系統(tǒng)的高可用性。 搭建實驗環(huán)境測試本文設(shè)計的合理性，在不同內(nèi)存大小、間隔時間和臟頁率情況下測試系統(tǒng)停機時間。實驗結(jié)果表明，在負(fù)載較高時，加入內(nèi)存選擇算法與內(nèi)存壓縮算法的改進Remus系統(tǒng)與原Remus系統(tǒng)相比，停機時間平均降低25.89%，最高降幅可達到36.02%。實驗結(jié)果表明，改進的Remus系統(tǒng)有效地提升了原Remus系統(tǒng)的可用性。
【關(guān)鍵詞】：云計算 Xen Remus 內(nèi)存選擇算法 內(nèi)存壓縮算法
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP302
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題研究的背景和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 云計算技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 虛擬化技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 虛擬機雙機熱備國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 課題的來源及研究內(nèi)容14-15
• 1.3.1 課題來源14
• 1.3.2 研究內(nèi)容14-15
• 第2章 云計算中的 Xen 虛擬化技術(shù)15-27
• 2.1 云計算15-17
• 2.1.1 云計算分類16-17
• 2.1.2 云計算關(guān)鍵技術(shù)17
• 2.2 Xen 虛擬化技術(shù)17-26
• 2.2.1 Xen 體系結(jié)構(gòu)18-22
• 2.2.2 VMM 模型22-23
• 2.2.3 Xen 關(guān)鍵技術(shù)23-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第3章 虛擬機雙機熱備研究27-39
• 3.1 虛擬機雙機熱備研究27-32
• 3.2 Xen 虛擬機雙機熱備系統(tǒng) Remus 研究32-35
• 3.2.1 Remus 系統(tǒng)架構(gòu)32-33
• 3.2.2 Remus 系統(tǒng)工作原理33-34
• 3.2.3 Remus 系統(tǒng)代碼分析34-35
• 3.3 Remus 系統(tǒng)改進思想35-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第4章 Xen 虛擬機雙機熱備系統(tǒng) Remus 改進設(shè)計39-50
• 4.1 基于內(nèi)存選擇算法的預(yù)傳輸設(shè)計39-43
• 4.1.1 預(yù)傳輸流程39-40
• 4.1.2 內(nèi)存選擇算法思想40
• 4.1.3 內(nèi)存選擇算法實現(xiàn)40-43
• 4.1.4 內(nèi)存選擇算法分析43
• 4.2 基于內(nèi)存壓縮算法的停機傳輸設(shè)計43-48
• 4.2.1 虛擬機內(nèi)存特征分析43-45
• 4.2.2 內(nèi)存壓縮算法思想45-46
• 4.2.3 內(nèi)存壓縮算法實現(xiàn)46-48
• 4.2.4 內(nèi)存壓縮算法分析48
• 4.3 本章小結(jié)48-50
• 第5章 改進 Remus 系統(tǒng)測試與分析50-56
• 5.1 實驗環(huán)境50-51
• 5.2 實驗測試與分析51-55
• 5.2.1 基于內(nèi)存選擇算法的預(yù)傳輸測試與分析51-54
• 5.2.2 基于內(nèi)存壓縮算法的停機傳輸測試與分析54-55
• 5.3 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-58
• 參考文獻58-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文63-64
• 致謝64

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 沈時軍;劉欣然;張鴻;朱春鴿;;云計算中的服務(wù)可用性保障機制[J];通信學(xué)報;2014年02期

2 鄒德清;向軍;張曉旭;苑博陽;馮明路;;基于Remus的雙機熱備份優(yōu)化機制研究[J];山東大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版);2014年09期

3 李永;李芳;何彩娟;;虛擬機Xen的內(nèi)存緊壓縮算法研究與實現(xiàn)[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2013年02期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 杜雨陽;虛擬機狀態(tài)遷移和相變存儲磨損均衡方法研究[D];清華大學(xué);2011年

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本文編號：511483