開(kāi)題報(bào)告-kvm虛擬機(jī)的自適應(yīng)遷移方法研究

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1、1題目背景與意義11.1課題來(lái)源11.2選題背景12研究現(xiàn)狀32」虛擬機(jī)遷移的分類及原理32.1」物理機(jī)到虛擬機(jī)的遷移(Physical-to-Virtual)32.1.2虛擬機(jī)到虛擬機(jī)的遷移(Virtual?to?Virtual)32.1.3虛擬機(jī)到物理機(jī)的遷移(Virtual-to-Physical)52.2虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移方式的介紹62.2.1Pre-Copy方法介紹62.2.2Post-Copy方法介紹62.2.3兩種方法的對(duì)比73研究?jī)?nèi)容與解決方案83.1研究目標(biāo)83.2研究?jī)?nèi)容93.2.1獲取對(duì)遷移影響較深的參數(shù)93.2.2對(duì)因素的影響力

2、進(jìn)行量化93.2.3建立模型討論93.2.4將模型加入遷移的過(guò)程中103.3解決方案104關(guān)鍵技術(shù)及難點(diǎn)105進(jìn)度安排126參考文獻(xiàn)121題目背景與意義1.1課題來(lái)源本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來(lái)源于國(guó)家“863”高技術(shù)研究計(jì)劃“以支撐電子商務(wù)為主的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)”(2011AA01A202),以及國(guó)家“973”基礎(chǔ)研究計(jì)劃“規(guī)?；葱杈酆腺Y源的高效運(yùn)行支撐”(2011CB302602)。1.2選題背景個(gè)人計(jì)算機(jī)變革、互聯(lián)網(wǎng)變革之后，云計(jì)算被看作第三次IT浪潮，是中國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。它將帶來(lái)生活、生產(chǎn)方式和商業(yè)模式的根本性改變，著云臺(tái)云計(jì)算將成為當(dāng)前

3、全社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。很多大型企業(yè)都在研究云計(jì)算技術(shù)和基于云計(jì)算的服務(wù)，亞馬遜、谷歌、微軟、戴爾、IBM、SUN等IT巨頭都在其中。云計(jì)算借助于虛擬化技術(shù)，將分布在不同地區(qū)的計(jì)算資源進(jìn)行整合.實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施資源的共享。KVM是一個(gè)開(kāi)源的系統(tǒng)虛擬化模塊，Linux2.6.20之后集成在Linux的各個(gè)主要發(fā)行版本中。它使用Linux自身的調(diào)度器進(jìn)行管理，所以相對(duì)于Xen,其核心源碼很少。KVM目前已成為學(xué)術(shù)界的主流VMMZ—?！颉颉颉騑indowsvirtualmachineLinuxvirtualmachineApplicationsLinuxKerne

4、lx86Hardware圖1.1KVM框架結(jié)構(gòu)利用KVM虛擬機(jī)技術(shù)，可以將多個(gè)物理資源群集抽象成和硬件無(wú)關(guān)的虛擬資源，而硬件資源則由VMM分配虛擬資源，虛擬機(jī)就運(yùn)行在這些虛擬資源上。VMM動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)虛擬機(jī)內(nèi)部的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的運(yùn)行狀況，如果操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序崩潰，則在相應(yīng)的物理節(jié)點(diǎn)重啟虛擬機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)軟件出錯(cuò)的快速恢復(fù)能力。因?yàn)槲锢碣Y源被抽象為和硬件無(wú)關(guān)的虛擬資源，故使用基于虛擬化技術(shù)的恢復(fù)方法不受破件不同的限制，并且在沒(méi)有出現(xiàn)需要重啟某個(gè)虛擬機(jī)的情況下,所有的資源都可以被利用起來(lái)，保證資源的利用率。當(dāng)需要重啟某個(gè)虛擬機(jī)時(shí),VMM動(dòng)態(tài)地減小已經(jīng)存

5、在的資源，在有空閑資源的物理節(jié)點(diǎn)上重啟虛擬機(jī)，并在重啟之后，可以使用虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)重新分配虛擬機(jī)，以達(dá)到工作的負(fù)載平衡。虛擬機(jī)的遷移使資源配置更加靈活，尤其是在線遷移技術(shù)，提高了虛擬服務(wù)器的可用性和可靠性。虛擬機(jī)的遷移技術(shù)為服務(wù)器的虛擬化提供簡(jiǎn)便的方法。R前流行的虛擬化產(chǎn)品VMware,Xen,Hyper-V,KVM都提供各白的遷移工具。其中Linux平臺(tái)上開(kāi)源的虛擬化工具KVM發(fā)展迅速，基于KVM的虛擬機(jī)的遷移特性也日趨完善。遷移服務(wù)器可以為用戶節(jié)省管理資金、維護(hù)費(fèi)用和升級(jí)費(fèi)用。以前的x86服務(wù)器，體積比較“龐大S而現(xiàn)在的服務(wù)器，體積已經(jīng)比以

6、前小了許多，遷移技術(shù)使得用戶可以用一臺(tái)服務(wù)器來(lái)同時(shí)替代以前的許多臺(tái)服務(wù)器，這樣就節(jié)省了用戶大量的機(jī)房空間。另外，虛擬機(jī)中的服務(wù)器有著統(tǒng)一的“虛擬硬件資源J不像以前的服務(wù)器有著許多不同的硬件資源（如主板芯片組不同，網(wǎng)卡不同，硬盤(pán)，RAID卡，顯卡不同）。遷移后的服務(wù)器，不僅可以在一個(gè)統(tǒng)一的界面中進(jìn)行管理，而且通過(guò)某些虛擬機(jī)軟件，如VMware提供的高可用性工具，在這些服務(wù)器因?yàn)楦鞣N故障停機(jī)時(shí)，可以自動(dòng)切換到網(wǎng)絡(luò)中另外相同的虛擬服務(wù)器中，從而達(dá)到不中斷業(yè)務(wù)的目的。總之，遷移的優(yōu)勢(shì)在于簡(jiǎn)化系統(tǒng)維護(hù)管理，提高系統(tǒng)負(fù)載均衡，增強(qiáng)系統(tǒng)錯(cuò)誤容忍度和優(yōu)化系統(tǒng)電源管

7、理。虛擬機(jī)遷移對(duì)于分布式數(shù)據(jù)中心和集群的負(fù)載均衡和災(zāi)難恢復(fù)有非常重大的意義，VMware、Intel和微軟目前都在進(jìn)行虛擬機(jī)遷移相關(guān)的研究。虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移停機(jī)時(shí)間很短，可使服務(wù)中斷最小，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡和服務(wù)器在線維護(hù)，將成為新的發(fā)展趨勢(shì)。本文以KVM為研究對(duì)象，希望通過(guò)對(duì)它的遷移過(guò)程進(jìn)行研究，能夠?qū)?dòng)態(tài)遷移的過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，避免占用過(guò)多的資源，從而保證遷移過(guò)程中虛擬機(jī)的SLAo2研究現(xiàn)狀2.1虛擬機(jī)遷移的分類及原理2.1.1物理機(jī)到虛擬機(jī)的遷移(Physical-to-Virtual)物理到虛擬，即Physicaltovirtual,簡(jiǎn)稱P

8、2V。它是指將操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序或者數(shù)據(jù)從計(jì)算機(jī)的物理硬盤(pán)屮遷移到一個(gè)虛擬環(huán)境屮或是磁盤(pán)分區(qū)屮。這種遷移方式，主要是使用各