本文關(guān)鍵詞：基于SDN技術(shù)的KVM虛擬機(jī)跨網(wǎng)段遷移研究

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【摘要】：隨著云計(jì)算的興起，虛擬機(jī)技術(shù)迎來(lái)了非常廣闊的應(yīng)用前景。利用虛擬機(jī)技術(shù)可以屏蔽掉底層計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的差異從而實(shí)現(xiàn)資源配置與利用的最優(yōu)化�；诖颂攸c(diǎn)，虛擬機(jī)技術(shù)逐步發(fā)展成為云計(jì)算領(lǐng)域中虛擬化技術(shù)的重要基礎(chǔ)。KVM虛擬機(jī)是虛擬機(jī)技術(shù)中發(fā)展比較成熟的一種產(chǎn)品。它廣泛應(yīng)用于云計(jì)算領(lǐng)域虛擬化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)中。 在云計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域中，KVM虛擬機(jī)的跨網(wǎng)段遷移技術(shù)一直是研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。利用KVM虛擬機(jī)的在線遷移技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行著的KVM虛擬機(jī)實(shí)例無(wú)縫透明地從源主機(jī)轉(zhuǎn)移到目的主機(jī)中。這對(duì)于解決云計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)部諸如負(fù)載均衡、備份存儲(chǔ)、熱點(diǎn)消除等一系列實(shí)際問(wèn)題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由于自身網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的封閉性與復(fù)雜性，使其在應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓�、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備部署、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)控制等方面有先天性的不足。由此SDN新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生�；贠penFlow協(xié)議的SDN網(wǎng)絡(luò)將控制層面與轉(zhuǎn)發(fā)層面相分離，使用開源控制器通過(guò)編程的方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)集中化控制。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備專注于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能的實(shí)現(xiàn)。這使得SDN網(wǎng)絡(luò)變得非常靈活可控，完美地解決了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的諸如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備部署繁瑣、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)控制困難等問(wèn)題。因此，基于SDN網(wǎng)絡(luò)的KVM虛擬機(jī)在線遷移技術(shù)具有重大科研價(jià)值。 本文工作以國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“分布式部署的多媒體信息存儲(chǔ)云研究與應(yīng)用設(shè)計(jì)”為背景，參照基于OpenFlow協(xié)議的SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)構(gòu)建了一個(gè)云計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)，在該系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了KVM虛擬機(jī)的跨網(wǎng)段通信與在線遷移功能。在云計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)中，筆者設(shè)計(jì)了四層結(jié)構(gòu)。它們分別是控制層、轉(zhuǎn)發(fā)層、物理主機(jī)層、虛擬租戶層。其中，控制層是系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)云計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中化控制。轉(zhuǎn)發(fā)層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)功能。物理主機(jī)層上運(yùn)行多個(gè)PC機(jī)。這些PC機(jī)可以位于不同網(wǎng)段，作為KVM虛擬機(jī)的宿主機(jī)使用。虛擬租戶層上運(yùn)行KVM虛擬機(jī)。這些虛擬機(jī)是云計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)對(duì)外服務(wù)的實(shí)體，也是論文實(shí)驗(yàn)中虛擬機(jī)遷移工作的對(duì)象。 具體實(shí)現(xiàn)上，本文采用分層實(shí)現(xiàn)的策略�？刂茖舆x用POX控制器實(shí)現(xiàn)鏈路發(fā)現(xiàn)、拓?fù)涔芾�、路由制定、流表下發(fā)等功能。轉(zhuǎn)發(fā)層運(yùn)行Open vSwitch交換機(jī)，，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)處理。物理主機(jī)層部署位于不同網(wǎng)段的主機(jī)環(huán)境，并在此基礎(chǔ)上完成VXLAN隧道搭建、NFS共享存儲(chǔ)池建立、KVM虛擬環(huán)境配置、virt-manager管理工具運(yùn)行等工作。虛擬租戶層部署KVM虛擬機(jī)實(shí)例的IP地址，實(shí)現(xiàn)KVM虛擬機(jī)實(shí)例的跨網(wǎng)段通信與在線遷移實(shí)驗(yàn)。由此，筆者在SDN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了KVM虛擬機(jī)的跨網(wǎng)段通信與在線遷移工作。
【關(guān)鍵詞】：云計(jì)算 SDN OpenFlow KVM VXLAN
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP302
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-14
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 論文主要工作12
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)12-14
• 第2章 相關(guān)理論與技術(shù)介紹14-30
• 2.1 SDN 概述14-15
• 2.1.1 SDN 實(shí)現(xiàn)方法14
• 2.1.2 SDN 核心技術(shù)14-15
• 2.2 OpenFlow 簡(jiǎn)介15-21
• 2.2.1 OpenFlow v1.0 概述16-19
• 2.2.2 OpenFlow 演進(jìn)過(guò)程19-21
• 2.3 OVS 交換機(jī)21-23
• 2.3.1 OVS 交換機(jī)工作原理21-23
• 2.3.2 OVS 交換機(jī)實(shí)現(xiàn)23
• 2.4 SDN 控制器23-27
• 2.4.1 南向網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)24-26
• 2.4.2 北向業(yè)務(wù)支撐技術(shù)26
• 2.4.3 東西向控制器技術(shù)26-27
• 2.4.4 SDN 控制器的實(shí)現(xiàn)27
• 2.5 KVM 虛擬機(jī)技術(shù)27-29
• 2.5.1 KVM 介紹28
• 2.5.2 KVM 虛擬機(jī)管理工具28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第3章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)概要性設(shè)計(jì)30-39
• 3.1 總體設(shè)計(jì)30-31
• 3.1.1 設(shè)計(jì)原則30-31
• 3.1.2 架構(gòu)設(shè)計(jì)31
• 3.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)描述31-32
• 3.3 層次設(shè)計(jì)與功能解析32-38
• 3.3.1 控制層設(shè)計(jì)32-33
• 3.3.2 轉(zhuǎn)發(fā)層設(shè)計(jì)33
• 3.3.3 物理主機(jī)層設(shè)計(jì)33-37
• 3.3.4 虛擬租戶層設(shè)計(jì)37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第4章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)39-53
• 4.1 系統(tǒng)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)39-40
• 4.2 系統(tǒng)層次實(shí)現(xiàn)40-51
• 4.2.1 控制層與轉(zhuǎn)發(fā)層實(shí)現(xiàn)40-46
• 4.2.2 物理主機(jī)層與虛擬租戶層實(shí)現(xiàn)46-51
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析51-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第5章 總結(jié)與展望53-55
• 5.1 論文總結(jié)53
• 5.2 未來(lái)展望53-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 致謝58

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：849605