基于处理器负载的多机虚拟化调度系统

论文摘要

运用计算系统虚拟化技术,服务器上可以同时运行多个虚拟机,在所有虚拟机都执行计算任务的情况下,有可能产生资源争用的情况,增加了程序的执行时间,与此同时,有些服务器处于负载比较低的水平,计算系统的资源没有得到充分利用。另一方面,服务器上运行的虚拟机在没有执行计算任务的情况下,仍然占据了计算资源,使得其他执行计算任务的虚拟机无法使用紧缺的计算资源。基于处理器负载的多机虚拟化调度系统,通过服务器负载均衡和虚拟机合并两个方法来解决上述问题。通过监控各个服务器和虚拟机的运行状态,分析各虚拟机占用的计算资源能否满足应用程序的需要。根据应用程序的需求,改变执行计算任务的虚拟机在多个服务器上的分布情况,达到计算系统中服务器负载均衡的目的,避免了资源争用的情况,同时提升了虚拟机的计算性能,加快了用户任务的执行速度。虚拟机合并按照最小迁移代价的原则,整个计算系统中将空闲状态的载虚拟机迁移到一台或几台服务器上运行,使得服务器的计算资源能够集中使用,避免了资源碎片的产生。通过测试和分析表明,在内存大小为128MB的虚拟机上开启6个进程,每个进程分别计算5次圆周率小数点后100万位的值,使用服务器负载均衡方法执行任务前后,程序执行的加速比为2.869,完成任务的时间明显缩短。在需要迁移5台内存大小为128MB的虚拟机来完成合并功能的情况下,完成合并功能需要消耗的时间为10.8秒,速度也能够满足应用的需要。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题背景与研究内容
• 1.4 文章组织结构
• 2 多机虚拟化调度系统的设计
• 2.1 虚拟化集群管理系统概述
• 2.2 多机虚拟化调度系统的主要设计思想
• 2.3 体系结构和功能模块
• 2.4 工作流程
• 2.5 小结
• 3 多机虚拟化调度系统的核心算法
• 3.1 虚拟机合并算法
• 3.2 服务器负载均衡算法
• 3.5 小结
• 4 多机虚拟化调度系统的主要实现技术
• 4.1 信息采集
• 4.2 数据分析和处理
• 4.3 构建迁移列表
• 4.4 检测有效数据
• 4.5 定时服务器负载均衡
• 4.6 小结
• 5 系统测试
• 5.1 性能评价指标与测试环境
• 5.2 功能测试
• 5.3 性能测试与试验结果分析
• 5.4 小结
• 6 总结与展望
• 致谢
• 参考文献