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基于虚拟机内存模板的云计算服务系统

作　者: 刘超
导　师: 吴松
学　校: 华中科技大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 内存模板虚拟机 Xen 虚拟化云计算
分类号: TP393.09
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 94次
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内容摘要

在目前的大规模数据中心中,利用虚拟化技术来实现服务的资源调度和共享已成为主流,其中一种通用的方式就是把虚拟机作为服务的后台。在这样的情况下,当服务请求不停的切换和调度时,所对应的虚拟机也会被频繁的创建和关闭,这些因素使得创建虚拟机的时间成为云计算服务响应和部署的瓶颈。目前,虚拟化环境下提高服务响应、优化服务部署的方法都未涉及到创建虚拟机这一个环节,虚拟机创建过程耗时长,对宿主机资源消耗过大的问题日趋突出。基于虚拟机内存模板的云计算服务系统VMCS(Cloud Service System Based On VM Memory Template)直接对服务部署过程中的虚拟机创建环节进行优化,有效的解决了上述问题。VMCS系统的特点在于:针对虚拟化Xen平台,提出了虚拟机内存模板的概念,通过修改Domain-0的Xen Tools代码,在传统的虚拟机保存恢复操作的基础上利用内存模板创建虚拟机,并且完成虚拟机各自私有属性的配置。VMCS系统实现了用户层,服务管理层和虚拟机平台层三层架构,其中用户层通过WEB界面向用户提供统一服务访问接口;服务管理层是整个系统的核心,先通过服务请求处理完成服务请求的解析,然后调用虚拟机内存模板管理和虚拟机镜像文件管理的接口,对要创建的虚拟机进行配置信息的设置,最后由服务Center完成消息命令的分发。虚拟机平台层位于系统底层,主要包括服务Daemon和Agent,服务Daemon主要负责和服务Center进行通信,接收创建虚拟机或执行请求任务的消息,并调用本地API完成内存模板创建虚拟机的过程,而虚拟机内部的Agent会负责修改虚拟机的私有属性并在虚拟机内部启动执行计算任务。以在VMCS系统上搭建Hadoop服务为例,快速创建多台虚拟机来完成Hadoop的WordCount计算任务。通过和传统方式相比,利用VMCS系统使得创建虚拟机的时间减少了80%,由创建虚拟机所带来磁盘I/O开销降低到50%,执行Hadoop的WordCount计算任务的时间降低40%。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-16
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-14
  1.3 课题来源与研究内容  14-15
  1.4 论文的组织结构  15-16
2 VMCS 系统设计  16-29
  2.1 系统概述  16-18
  2.2 VMCS 系统设计思想  18-20
  2.3 体系结构与功能模块  20-24
  2.4 工作机制与处理流程  24-26
  2.5 内存模板Cache 策略算法  26-28
  2.6 小结  28-29
3 VMCS 系统的主要实现技术  29-44
  3.1 虚拟机的保存与恢复  29-33
  3.2 基于内存模板的虚拟机创建  33-39
  3.3 虚拟机私有属性的配置  39-42
  3.4 小结  42-44
4 系统测试与性能分析  44-54
  4.1 测试环境  44-46
  4.2 功能测试  46-48
  4.3 性能测试和分析  48-52
  4.4 小结  52-54
5 总结及展望  54-56
致谢  56-58
参考文献  58-60

基于虚拟机内存模板的云计算服务系统

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