面向虚拟机的远程磁盘缓存

在虚拟机(virtual machine)系统中,随着虚拟机数量和应用程序需求的不断增长,内存容量已经成为应用程序性能的主要瓶颈。为了提升内存密集型和I/O密集型程序的页面交换性能,提出了虚拟机的远程磁盘缓存机制REMOCA,它允许运行在一台物理主机上的虚拟机将其他物理主机的内存作为其二级磁盘缓存。由于网络传输延迟远远小于磁盘访问,用网络传输代替磁盘访问就能够有效地降低虚拟机的平均磁盘访问延迟。REMOCA的目标就要尽可能地减少磁盘访问。REMOCA运行在虚拟机管理器中,其基本工作原理是截获并处理虚拟机的页面淘汰、磁盘访问等事件。REMOCA能够与现有的虚拟机内存管理机制(如气球技术、影子缓存)相结合,从而提供更加灵活的内存资源管理策略。实验数据表明,REMOCA能有效地降低页面抖动对虚拟机性能的影响,并在很大程度上提升虚拟机中I/O密集型应用的性能。     

面向云计算数据中心的网络存储技术研究

分析了云计算数据中心的存储需求,探讨了NAS和SAN的工作机制,对其在虚拟机环境下的性能进行比较测试.实验表明,在虚拟机环境下NAS和SAN之间的性能差异小于10％,远小于传统应用环境中的性能差异.综合考虑存储系统的可扩展性、易管理性等多种因素,在虚拟机环境下使用NAS存储是更为合理的方案.     

网络技术VXLAN在数据中心网络中的应用

云计算凭借利用率高、管理成本低、可扩展性强等优势,成为IT建设的新形态。虚拟机规模受网络设备表项规格的限制,导致传统网络隔离能力有限,虚拟机迁移范围受限。由于传统网络的限制,在VMware、Cisco等全球知名厂商的共同推动下,VXLAN粉墨登场。基于此,描述了VXLAN技术在数据中心网络中的应用,与其他数据中心网络技术简单对比分析,进而推广网络技术VXLAN。     

虚拟运行环境描述管理工具的研究和实现

针对分布式网络环境中虚拟运行环境的描述、部署和管理问题,设计和实现了一个图形化的虚拟运行环境的描述、部署和管理系统,该系统整合虚拟机技术,通过图形化的方式来描述目标虚拟运行环境的网络拓扑,配置和部署环境中的虚拟机,并提供了对其中虚拟机基本的管理和控制功能.具有通用性、高可扩展性和灵活性的特点.可用于网格以及其它分布式系统.     

一种虚拟机监控器的时间片动态调整机制

在同一物理主机甚至同一CPU/core上,虚拟化技术使得多个虚拟机能够以公平共享物理资源的方式运行。然而,随着共享同一CPU/core的虚拟机数量的增多,每个虚拟机所经历的物理CPU/core访问延迟也在显著增加,造成异构型应用(运行过程中既有网络I/O需求,也有计算需求)在性能方面的负面影响。为解决上述问题,引入一种应用类型感知的虚拟机管理器时间片动态调整机制。该机制可以根据虚拟机中应用的类型动态调整虚拟机的时间片长度。实验结果表明,与Xen Credit调度机制相比,时间片动态调整机制可使异构型应用(Nginx Web服务器)具有更好的响应能力和吞吐能力。     

Arista网络推出新100GbE拓展云平台

正成功的客户体验证明Spine,SplineTM以及可编程Arista EOS的多面性Arista网络公司推出两款新的100GbE以太网模块,配合Arista EOS,通过开放和可编程叠加提供可扩展性、承载多租户,网络虚拟化,帮助客户实现负载和虚拟机的无缝迁移。自动化配置,再加上新产品,即使是最苛刻的云网络     

面向多租户的关键虚拟机动态迁移方法研究

提出一种面向多租户的关键虚拟机动态迁移方法。首先,根据租户对虚拟机的安全需求设定关键虚拟机的比例,减少虚拟机动态迁移的数量;然后,通过虚拟机之间共存时间约束条件最大化降低虚拟机动态迁移的频率;最后,以最小化迁移开销作为虚拟机迁移的目标函数,进一步降低虚拟机迁移带来的开销。实验表明,与现有的防御方法相比,该方法在有效防御侧信道攻击的前提下,能够减少对网络服务性能的影响,降低虚拟机迁移的成本,更加适用于大规模的网络场景。     

面向多虚拟机的分布式存储系统

通过分析虚拟桌面系统对存储系统的要求,设计并实现了面向多虚拟机的分布式存储系统——虚拟机存储系统(virtual machine storage,VMStore)。分布式技术具有灵活性和可扩展性,因此采用分布式技术提高多虚拟机存储系统的吞吐率。在元数据管理中采用直接块索引结构以获得更好的快照性能,并采用去冗余技术减少多虚拟机镜像之间的冗余数据。实验结果显示存储系统具有较好的吞吐能力,且快照和去冗余的开销对整个系统的影响较小。     

Xen下虚拟机动态迁移优化策略的研究

尽管预拷贝技术由于其毫秒级的停机时间及对应用影响较小而被广泛使用到各大虚拟化平台的内存数据迁移中,但是当网络处于低带宽高负载的情况下则会导致虚拟机服务的一些性能下降。为了解决以上问题,本文首先将传统的预拷贝机制与马尔科夫模型结合旨在对后轮脏页率进行预测,利用Mann-Kendall检验模型对迁移中脏页率的变化趋势进行判断,据此引入自适应阈值机制确定最优迁移策略,更好地解决虚拟机中网络传输带宽的大小和运行负载的高低对传统预拷贝技术固定停机阈值机制的影响,实验结果显示,改进后的迁移机制可有效地提高虚拟机实时迁移性能。     

基于SDN网络构架的网络动态优化研究

针对动态网络优化依赖虚拟机在线迁移技术的问题,利用新型的网络架构SDN很好地实现了对网络设备的灵活管理和配置,达到数据中心虚拟化管理,且使得数据中心在资源优化,差错容忍和负载均衡方面具有很好的灵活性。同时,提出了一种基于QoS流机制的多路径虚拟机迁移策略(QMA),该机制通过对网络动态传输的虚拟机迁移资源划分为不同的QoS流,然后对每一个流选择有效的转发路径进行迁移,从而提高虚拟机整体迁移性能,最终达到对网络资源动态优化管理。     

基于企业网络信息化平台建设及共权限机制的建立

在企业网络信息化平台建设中实现角色权限机制的建立,具有广泛的实用性和扩展性。用户通过所指派的角色获得相应的权限,实现对文件的访问,确保了网络办公系统角色的访问控制和最小特权、责任分离以及数据抽象三个基本的安全原则。这种角色权限机制具有权限分配直观、易于理解、便于使用,且扩展性好,适合分层等优势。     

Network-aware virtual machine migration in an overcommitted cloud

Virtualization, which acts as the underlying technology for cloud computing, enables large amounts of third-party applications to be packed into virtual machines (VMs). VM migration enables servers to be reconsolidated or reshuffled to reduce the operational costs of data centers. The network traffic costs for VM migration currently attract limited attention.However, traffic and bandwidth demands among VMs in a data center account for considerable total traffic. VM migration also causes additional data transfer overhead, which would also increase the network cost of the data center.This study considers a network-aware VM migration (NetVMM) problem in an overcommitted cloud and formulates it into a non-deterministic polynomial time-complete problem. This study aims to minimize network traffic costs by considering the inherent dependencies among VMs that comprise a multi-tier application and the underlying topology of physical machines and to ensure a good trade-off between network communication and VM migration costs.The mechanism that the swarm intelligence algorithm aims to find is an approximate optimal solution through repeated iterations to make it a good solution for the VM migration problem. In this study, genetic algorithm (GA) and artificial bee colony (ABC) are adopted and changed to suit the VM migration problem to minimize the network cost. Experimental results show that GA has low network costs when VM instances are small. However, when the problem size increases, ABC is advantageous to GA. The running time of ABC is also nearly half than that of GA. To the best of our knowledge, we are the first to use ABC to solve the NetVMM problem.     

基于ACR路由器的DIRL系统研究与实现

随着网络业务需求的发展,构建具有可扩展性和灵活性的路由器成为网络技术研究领域的热点问题。在传统网络可重构技术的基础上,提出了大规模接入汇聚路由器(ACR)中分布式网络可重构逻辑(DIRL)系统。该系统赋予了分布式路由器网络可重构能力,提高了设备的可扩展性和灵活性,降低了设备的维护和更新成本。     

虚拟机迁移系统网络连接重定向技术*

针对虚拟机（virtual machine,VM）在不同子网间进行在线迁移时,因网络接入点发生改变而无法继续通信的问题,设计和实现了基于代理移动IP（proxy mobile IP,PMIP）的网络连接重定向系统。当VM迁移到外部子网时,将其看做移动节点,不改变IP地址,通过外部网络和家乡网络之间的双向隧道传输所有来自和发往该VM的网络数据。此方案中跨子网的在线迁移行为对VM以及与VM通信的节点透明。实验证明了该系统可以保证VM较快的网络切换速度和较好的网络通信性能。     

基于链路监控的MPLS的保护机制

针对目前MPLS保护机制存在的问题，为了提高网络性能，提出了为MPLS网络建立一个监控网络，使数据链路和信令链路分开运行，这种方法恢复快、可升级、效率高、且容易实现；讨论了其扩展性、资源消耗以及灵活性方面的优势，说明以监控保护机制是网络运营的一个很好选择。     

基于通信接口封装机制的网络并发服务器设计

针对基于传统OS API开发网络并发服务器所存在的不足，提出了基于面向对象通信接口机制将其进行封装，强化其接口类型，提高并发性，提高了并发服务器的可移植性、健壮性和扩展性。     

基于通信接口封装机制开发网络并发服务器

针对传统基于OS API开发网络并发服务器所存在的不足,提出了基于面向对象通信接口机制将其进行封装,强化其接口类型,提高并发性,同时提高了并发服务器的可移植性、健壮性和扩展性.     

FlatVC:云环境下虚拟机集群的扁平化版本控制

IaaS的发展使得云服务能够快速地部署虚拟机集群。然而,在部署过程中虚拟机群的版本控制效率不高。目前的版本控制方法存在网络负载大、操作速度慢的问题。提出一种新颖的虚拟机集群版本控制方法,叫做FlatVC。FlatVC在计算节点增量地生成虚拟机版本,以避免将版本数据传输至存储节点,并在虚拟机版本恢复时按需传输版本数据,因此减小了网络传输负载并加速了版本控制过程。通过使用缓存树结构来共享网络传输数据,FlatVC减小了根节点数据传输压力。此外,我们针对增量版本所构成的版本链进行了I/O优化,避免了版本链导致的性能下降。实验结果显示,FlatVC能有效地实施虚拟机集群版本控制,加速版本生成以及恢复过程。     

基于软件定义网络的IaaS虚拟机通信访问控制方法

针对云计算基础设施即服务(IaaS)平台所面临的虚拟机网络通信访问控制问题,提出了一种可适于IaaS平台的虚拟机通信访问控制方法.该通信访问控制方法基于软件定义网络(SDN),实现针对虚拟机通信的L2~L4层访问控制.实验结果表明:该通信访问控制方法能够有效实现对租户虚拟机通信的灵活访问控制,保障IaaS平台中租户网络的安全.     

多处理器信号处理系统的互连网络研究

分析了互连网络形式的特点,根据信号处理任务的特点,结合流水线处理和并行处理,采用层次结构,实现了多端口存储器互连网络形式的钦处理器信号处理系统。系统充分利用了多端口存储器互连网络的高速、低传输延迟和易于控制的优点,将扩展性重点放在流水线处理和并行处理的扩展性上,并避开了多端口存储互连网络扩展性差的缺点,系统具有较好的扩展性、重建性、灵活性和通用性。