多虚拟机资源动态配置机制研究

论文摘要

在虚拟机环境下如何有效的管理各类硬件资源,满足用户按需构建和动态配置的要求,当前还是一个新的研究热点。目前主要的资源配置方式主要有两种:虚拟机资源池和资源静态配置。但是,目前针对虚拟机运行状态中的资源动态配置并没有相应的研究。因此,多虚拟机资源动态配置机制的研究具有重要意义。多虚拟机资源动态配置系统提供了一种虚拟机的集群使用平台,采用资源配置自适应的机制,并结合资源配置的AIMD原则实现了对虚拟机资源的动态配置。多虚拟机资源动态配置系统主要由三部分组成,控制服务层主要的功能是将接收到的虚拟机或者是服务器资源配置的指令转化成为底层物理资源的系统调用,并执行相应的资源调度和配置操作;策略服务层是整个多虚拟机资源动态配置系统的核心部分,主要是依据所收集的平台信息,由用户的需求,启动相关的资源配置策略,生成资源配置的指令,并将此指令向控制服务层传送;用户服务层是面向用户的表示层,通过GUI或者WEB等方式,将整个系统的运行状态,虚拟机和服务器的使用状态等信息,用图形化的方式直观的表现给终端用户。该服务层同样能接受用户手动的资源配置请求,并将该请求向下层组件传送。通过功能测试和性能测试表明VNIX多虚拟机资源动态配置系统有着良好的功能实现和稳定、高效率的性能表现,同时,在Live-Migrate的应用场景测试中,系统宕机时间缩短了23%左右,特别是在系统高负荷情况下的迁移宕机时间甚至缩短了50%以上。在I/O性能方面,通过虚拟机资源的动态配置优化后,虚拟机I/O的传输速率从22.3MB/S上升至平均31.9MB/S,表明VNIX虚拟机资源动态配置系统对虚拟机的整体运行有着良好的性能提升。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状概况
• 1.3 主要研究工作
• 1.4 文章的组织结构
• 2 多虚拟机资源动态配置系统设计
• 2.1 VNIX 平台概述
• 2.2 多虚拟机资源动态配置系统的设计思路
• 2.3 多虚拟机资源动态配置系统的框架设计
• 2.4 多虚拟机资源动态配置系统的功能模块
• 2.5 小结
• 3 多虚拟机资源动态配置模型和算法
• 3.1 虚拟机资源配置模型
• 3.2 DOMAIN 信息采集算法
• 3.3 基于CPU 动态调整的PRE-COPY 优化算法
• 3.4 小结
• 4 多虚拟机资源动态配置系统的主要实现技术
• 4.1 自适应多虚拟机资源配置机制
• 4.2 虚拟机资源配置的信息采集
• 4.3 虚拟机资源配置的AIMD 策略
• 4.4 虚拟机内存的动态配置
• 4.5 虚拟机CPU 动态配置
• 4.6 小结
• 5 系统应用与性能分析
• 5.1 测试环境与测试指标
• 5.2 功能测试
• 5.3 性能测试和分析
• 5.4 小结
• 6 总结及展望
• 致谢
• 参考文献