跨物理服务器的虚拟机,跨物理服务器虚拟机监控器的设计与实现

摘要：

随着计算机硬件,网络和体系结构的飞速发展,虚拟化技术已经渗透到各个领域,并呈现出新的趋势,从服务器虚拟化到存储虚拟化,甚至是应用虚拟化,虚拟化技术已经成为新的研究热点. 与此同时,虚拟化技术在管理,安全等方面也面临新的挑战.目前,大多数虚拟化软件只能进行单一节点的虚拟化资源管理,对物理上分散的节点管理支持度不够,不能对资源进行集中管理和统一分配,而且对物理上分散的虚拟化资源进行整合时,没有提供可靠的通信技术.从用户的角度看,迫切需要一种图形化的管理工具,能够简单地管理这些复杂的,异域的虚拟化资源. 针对上述问题,论文提出了一个资源管理模型,并且以该模型为基础,对SMPS-VMM系统中采用的主要技术进行了详细的解析. 在资源调度模块中,本文设计了一种动态任务分配算法.该算法考虑到处理器,内存,磁盘I/O对系统的影响,结合任务处理需占用的资源,动态地给任务分配节点,确保了任务分配代价最小. 在资源动态管理模块中,本文提出了一种资源的动态热插拔技术.热插拔技术最初是为系统维护方面考虑的,本文把热插拔技术应用到软件领域,拓展了热插拔技术的外延,而且实现了以虚拟机为单位的细粒度热插拔. 根据系统实际的需要,本文提出了一种可靠的通信技术,设计了精简的系统通信协议,该协议以XML对数据进行编码,通过HTTP传输.考虑到数据传输的安全性,该技术对通信中的数据实施双重加密:原始数据加密和传输通道加密,从本质上保证了SMPS-VMM系统的通信可靠. 本课题在国家863计划"基于虚拟机技术的商业高端刀片服务器系统"课题的资助和支持下,基于Xen开源虚拟机监控器,设计并实现了跨物理服务器的虚拟机监控器,简称SMPS-VMM.该系统具有高可用性,高安全性和易用性.实现了对多个异域的Xen服务器节点的整合,对外提供了统一资源视图.而且能够对物理上分散的Xen服务器节点进行轻量级的管理,达到了课题的预期设计目标. 论文最后从用户的观点出发,对SMPS-VMM和ESX Server上的客户操作系统的性能进行了综合测试,并对实验结果做出了详细的分析.实验结果表明SMPS-VMM系统具有较好的性能.

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