虚拟机动态迁移方法

对虚拟机动态迁移方法的研究背景、研究意义以及研究现状进行综述,分别介绍了内存预拷贝迁移、内存后拷贝迁移、内存混合复制迁移和基于日志跟踪重现的迁移方法,对其算法思想、关键技术、实现机制以及性能等进行概括、分析和比较,并针对当前主流的预拷贝迁移的优化策略予以分类阐述。最后,对动态迁移方法有待深入的研究热点和发展趋势进行展望。     

基于预拷贝的虚拟机动态内存迁移机制改进

针对内存预拷贝过程中迁移时间较长和内存页反复重传的特点,改进传统的内存动态迁移机制,引入马尔科夫预测模型,提出基于脏页概率预测的工作集测定算法.利用脏页的历史操作访问情况预测其下一轮迭代被修改的概率,只传输预测概率较低的页.实验结果表明,该算法缩短了迁移总时间和停机时间,能有效支持虚拟机动态迁移.     

多虚拟机下基于内存缓存的动态块迁移算法

虚拟化技术为用户提供了高可用性、动态、可扩展、可按需分配的逻辑资源,虚拟机迁移技术则减弱了虚拟化初次分配资源后物理资源和逻辑资源的耦合程度,使得物理资源池构建更为灵活。然而现存的虚拟机迁移技术存在着资源消耗多,物理磁盘负载重,迁移数据冗余等问题,使得迁移的稳定性和可用性大打折扣。提出基于内存缓存的动态块迁移算法。该算法主要关注以下两点:其一是如何在保证迁移性能不受明显影响的前提下,更加合理利用内存缓存,快速将虚拟机页面迁移到目的服务器,从而节省物理资源;其二是如何通过更细粒度的资源管理方式实现更有针对性的迁移时机优化。基于QEMU虚拟机实现了该算法,多种不同应用负载下的实验结果表明,该算法能有效降低资源消耗和物理磁盘的负载,稳定且迅速地实现虚拟机的迁移。     

服务云计算的虚拟机动态迁移技术

云计算作为互联网时代最新的IT运营模式,它是一种创新的信息系统(IS)的架构.虚拟化技术是云计算资源管理中最为有效的解决办法,其最引人注目和最有价值的是虚拟机实时迁移技术.该文以现有的Xen虚拟机实时迁移实现机制中的内存迁移为分析基础,以有效缩短迁移宕机时间为目的,提出Magician(魔术师)优化迁移框架.该框架是在...     

基于内存迭代拷贝的Xen虚拟机动态迁移机制研究

为减少虚拟机动态迁移时间,Xen采用了Pre-Copy算法来选择合适的时间进行停机拷贝,以保证在低负载或空负载时的虚拟机迁移的优越性能,但在高负载环境下,Pre-Copy算法对内存页的重复迭代严重影响了虚拟机迁移的效率。基于Xen虚拟机内存迭代拷贝算法,提出了一种内存分片迭代拷贝机制,即通过缩短迭代拷贝的终止时间来减少虚拟机动态迁移所花费的时间。实验结果表明,内存分片迭代机制可以有效提升Xen虚拟机动态迁移的性能。     

基于Xen的虚拟机迁移时内存优化算法

为了在云计算环境下进行虚拟机迁移,Xen迁移时采用比较传递页位图和跳过页位图的方式来判断内存页是否重传.针对页位图比较带来多次重传增加网络传送开销的问题,提出基于AR模型的内存优化算法,该算法根据所有记录的内存页修改时间间隔来预测内存页的下次修改时间,当下次修改时间大于某个阈值时进行重传.实验结果表明,基于AR模型的内存优化算法缩短了虚拟机迁移的时间,减少了虚拟机迁移时的网络开销,保证了同台服务器上其它虚拟机的网络带宽应用.     

基于PABFD-SA算法的虚拟机动态迁移研究

虚拟机动态迁移整合技术是大规模异构云数据中心降低能耗的有效方法。采用指数平滑预测法进行负载检测,然后以最小迁移时间算法（MMT）为原则筛选出待重分配的虚拟机,并就重分配过程中的能耗优化问题设计了一种感知能耗的最佳适配递减和模拟退火组合算法PABFD-SA（Power Aware Best Fit Decreasing-Simulated Annealing）。该算法将BFD算法获取的物理主机序列作为SA算法的初始解,并在搜索过程中加入了保留和更新历史最优解的功能。仿真结果表明,该算法在减少异构云计算系统的总能耗,降低SLA违约方面有一定改善。     

面向云计算的虚拟机动态迁移框架

根据云计算平台的特点,提出一种新型虚拟机动态迁移框架,并在Xen和KVM这2种典型的开源虚拟机监控器基础上,实现原型系统。测试结果表明,在不同类型计算资源的环境下,该动态迁移框架具有良好的性能,能够对动态迁移进行实时控制,从而满足服务等级协议的要求。     

基于虚拟机动态迁移技术的研究

本文从虚拟机相关理论出发,对虚拟机动态迁移技术进行了简单介绍。     

移动边缘计算下的虚拟机动态迁移技术研究

伴随云计算技术在各行业的加速渗透,如何在提高虚拟机迁移效率的同时提升虚拟机迁移安全性已成为关键问题。鉴于此,在系统分析移动边缘计算和虚拟机动态迁移技术类型的基础上,设计一种既能保障虚拟机迁移安全性又能提高迁移效率的方法。考虑在移动边缘计算下边缘设备间虚拟机迁移的安全性问题,建立一种以边缘节点为核心的虚拟机迁移方法。通过安全传输层协议（Transport Layer Security,TLS）构建安全传输通道,并利用预迁移方法动态迁移虚拟机。     

基于遗传算法的虚拟机在线迁移优化方法

虚拟机在线迁移是云计算研究热点。目前已有的研究工作未能考虑Web应用资源需求的变化规律,可能会存在因虚拟机循环迁移而导致的Web应用性能频繁违约现象。提出一种基于Web应用资源需求变化分析的虚拟机迁移优化方法,以虚拟机资源需求小于物理机资源供给为约束条件,将虚拟机和物理机空间布局的稳定性刻画成收益。每次执行虚拟机在线迁移操作时,都以收益最大化作为待迁移虚拟机和目标物理机的选择依据。实验结果表明,与已有方法相比,本方法能减少超过50%的性能违约次数。     

虚拟机动态迁移的研究

虚拟机技术可以使硬件和软件明确分开,还能实现容错管理、动态负载均衡、服务器在线维护,对于提高数据中心和集群的服务性能尤其有利。设计并实现了4种负载类型的虚拟机在XEN上的迁移实验,比较了不同负载对于动态迁移的影响,以及动态迁移相对于静态迁移的优越性。     

Proactive process-level live migration and back migration in HPC environments

As the number of nodes in high-performance computing environments keeps increasing, faults are becoming common place. Reactive fault tolerance (FT) often does not scale due to massive I/O requirements and relies on manual job resubmission.     

基于服务活跃度的虚拟机实时迁移方案的研究

虚拟机实时迁移是在保证虚拟机服务正常运行的同时,在不同的物理主机之间迁移,为保证迁移效率和服务正常运行,需降低总迁移时间和停机时间。后拷贝和预拷贝是常用的两种实时迁移方案,后拷贝能降低总迁移时间,预拷贝能降低停机时间。基于服务活跃度的预拷贝优化方案是根据服务活跃度选择合适的停止条件,使得虚拟机在合适的临界点进入停机阶段,这不仅减少了页的迭代次数,也使停机阶段传输更少的页,从而达到同时降低总迁移时间和停机时间的目的。     

改进的人口迁移算法

为了提高人口迁移算法（PMA）的全局优化能力,受达尔文的“优胜劣汰”理论及蜜蜂繁殖进化机制的启发,针对PMA的不足对算法进行了改进,多个经典函数的实验仿真表明改进算法的有效可行性。     

移动云计算中一种虚拟机迁移的预拷贝传输策略研究

针对移动云计算中虚拟机迁移过程的性能优化问题,提出了一种基于最优停止理论的预拷贝传输策略。该策略通过最优停止理论对寻找最优传输速率的最优停止模型求解,从而获得最优传输速率,由此来减少虚拟机迁移过程中的迁移数据总量和总时间。在仿真实验中,将所提出的传输策略与相关文献的传输策略进行对比,给出不同传输策略的性能结果分析。实验结果表明,所提出的策略具有较少的迁移数据总量和总时间,能有效地提高迁移过程的性能。     

基于虚拟机执行过程重放的热迁移系统研究

为解决传统的基于检查点和内存预拷贝的系统热迁移在一些特定环境下存在停机时间过长的问题,提出了一种基于虚拟机执行过程迭代重放的备份热迁移方案,并对迁移过程中的开销较大的检查点设置操作进行了优化.与传统迁移方法进行量化比较分析结果表明,该方案缩短了检查点设置的停机时间,传输数据量更少,从而缩短了虚拟机迁移过程总的停机时间,为低速网络带宽的迁移环境提供了更好的解决方案.     

改进的Spark Shuffle内存分配算法

Shuffle性能是影响大数据集群性能的重要指标,Spark自身的Shuffle内存分配算法试图为内存池中的每一个Task平均分配内存,但是在实验中发现,由于各Task对于内存需求的不均衡导致了内存的浪费和运行效率较低的问题。针对上述问题,提出一种改进的Spark Shuffle内存分配算法。该算法根据Task的内存申请量和历史运行数据将Task按内存需求分为大小两类,对小内存需求型Task作"分割化"处理,对大内存需求型Task基于Task溢出次数和溢出后等待时间分配内存。该算法充分利用内存池的空闲内存,可以在数据倾斜导致的Task内存需求不均衡的情况下进行Task内存分配的自适应调节。实验结果表明,改进后算法较原算法降低了Task的溢出率,减少了Task的周转时间,提高了集群的运行性能。     

Improved flash memory grows in popularity

In the past, two key storage technologies, hard drives and flash chips, each had distinct uses. The bigger-selling hard drive technology was used in machines requiring high storage volumes, such as servers, PCs, laptops, and even digital music players. Flash memory was used in machines that needed less storage capacity, such as digital cameras, cell phones, and embedded controllers. Now, though, this is starting to change. Today's NAND flash memory has more capacity and a lower price tag, making it more suitable for new uses. The popularity of these players has raised NAND flash's profile. In turn, the technology's popularity reflects the extent to which the digital-music industry has pinned its hopes for mass-market appeal on flash-based players.