资源预留调度算法在虚拟化环境中的设计与实现

虚拟化技术在服务器领域已经得到广泛应用,可以在一台服务器或服务器集群上同时运行几个不同的操作系统,诸多优点包括:故障隔离、高效利用资源、负载均衡、安全性等.常用的虚拟化系统如VMware、Virtual PC等采用全虚拟化技术,比较消耗资源,因此不适用于嵌入式领域的应用.而Xen采用半虚拟化技术,性能方面得到了很大提升,为虚拟化技术在嵌入式领域的应用创造了条件.由于嵌入式设备有着数据实时采集、现场控制、高危环境等特殊应用背景,嵌入式系统对实时性都有一定的要求.目前的虚拟化技术没有很好的方法来保障系统的实时性.本文在XEN虚拟化环境中设计并实现基于资源预留的实时调度算法,即在虚拟机监视器(Virtual Machine Monitor,VMM)层面实现常量带宽服务器(Constant Bandwidth Server,CBS)调度算法,用于有效调度实时和非实时的虚拟机子系统,并保障不同子系统之间的性能隔离.     

Oracle RAC双通道在气象数据库中的应用研究

气象数据在民用航空、农业生产、城市气象等领域中的应用日益重要,随着气象事业的迅猛发展,新的观测手段不断涌现,产生了海量的气象数据.现在采用的双机热备架构的双主机模式面临系统效率低、无法实现负载均衡等问题.针对目前传统气象数据库系统在数据吞吐量、高可用性等方面存在的问题,文中介绍了一种基于Oracle RAC双通道技术的系统框架,并在典型应用场景下对系统性能进行测试分析.测试结果表明,该方案利用负载均衡技术提高了海量数据的查询及存储速度,有效提高了系统效率,并实现了故障情况下的无缝对接.     

数据中心网络四层负载均衡技术综述

针对数据中心难以适应流量增长进行横向扩展并保证连接一致性的问题,阐述了四层负载均衡技术在应对高并发访问和提高资源利用率方面的重要作用,梳理了国内外四层负载均衡模块的设计与算法,总结了负载均衡器以不同方式进行部署分别存在的优缺点,同时分析了网络可编程转发技术在四层负载均衡领域中的应用与最新进展.最后,对网络新形势下负载均...     

实时虚拟化环境中的负载均衡与准入控制算法

虚拟化技术在实时嵌入式系统中的应用日趋广泛,但是目前虚拟化环境中常见的调度与负载均衡算法并不适用于硬实时系统中。为满足多核平台上虚拟化环境中对实时任务的支持,通过对Xen虚拟化环境中的SEDF调度算法进行改进,提供了一种在多核硬件平台下虚拟化环境中的准入控制与负载均衡算法。该算法能够保证每个处理器核上的工作量不会超载,并保证每个虚拟机中任务的实时性及其服务质量。算法实现较为简单、运行时开销较小。     

Oracle RAC双通道在气象数据库中的应用研究

气象数据在民用航空、农业生产、城市气象等领域中的应用日益重要,随着气象事业的迅猛发展,新的观测手段不断涌现,产生了海量的气象数据。现在采用的双机热备架构的双主机模式面临系统效率低、无法实现负载均衡等问题。针对目前传统气象数据库系统在数据吞吐量、高可用性等方面存在的问题,文中介绍了一种基于Oracle RAC双通道技术的系统框架,并在典型应用场景下对系统性能进行测试分析。测试结果表明,该方案利用负载均衡技术提高了海量数据的查询及存储速度,有效提高了系统效率,并实现了故障情况下的无缝对接。     

气象应用网格中改进遗传负载均衡算法研究

根据气象应用网格的特点和影响负载均衡的因素,对基于气象应用网格的负载均衡技术进行分析和探讨,提出一种气象应用网格中的负载均衡算法,实验结果表明该算法提高网格的负载能力.     

一种灵活高效的虚拟CPU调度算法

目前,虚拟化已经广泛应用于数据中心,但主流的虚拟CPU调度策略并没有实现对I/O性能的保障,尤其当延时敏感型负载的虚拟机和计算敏感型负载的虚拟机竞争CPU资源时,其性能显著下降.针对上述问题,本文提出了一种灵活、高效的虚拟CPU调度算法（FLMS）.FLMS通过采用虚拟机分类、虚拟CPU绑定、多类时间片等技术降低了虚拟机的响应延时,同时基于多处理器架构重新设计了负载均衡策略,优化了虚拟CPU迁移.FLMS通用于目前主流的虚拟化方案,在软件虚拟化方式下相比于最新的优化方案延时降低了30%,带宽有10%的提升;在使用硬件辅助虚拟化的系统中,通过FLMS能够获得接近原生系统的I/O性能,并且保证了整个系统的公平性.     

云环境下高校数字化资源自适应调度框架研究

在当前高校内部多种应用共存的情况下,通常各应用都有自身的负载曲线,如果按峰值负载来设计、建设该应用对应的基础架构,将造成资源的严重浪费。提出基于开源KVM虚拟化资源池以及动态的JBoss负载均衡技术的框架结构,实现了一个能够按需分配的资源池,按照业务指标的要求,实现了高校内部数字化资源动态、灵活地自我调度的框架。     

HPC Cloud环境中基于网络Ⅰ/O负载的虚拟机放置算法

随着虚拟化技术和云计算技术的发展,越来越多的高性能计算应用运行在云计算资源上.在基于虚拟化技术的高性能计算云系统中,高性能计算应用运行在多个虚拟机之中,这些虚拟机可能放置在不同的物理节点上.若多个通信密集型作业的虚拟机放置在相同的物理节点上,虚拟机之间将竞争物理节点的网络Ⅰ/O资源,如果虚拟机对网络Ⅰ/O资源的需求超过物理节点的网络Ⅰ/O带宽上限,将严重影响通信密集型作业的计算性能.针对虚拟机对网络Ⅰ/O资源的竞争问题,提出一种基于网络Ⅰ/O负载均衡的虚拟机放置算法NLPA,该算法采用网络Ⅰ/O负载均衡策略来减少虚拟机对网络Ⅰ/O资源的竞争.实验表明,与贪心算法进行比较,对于同样的高性能计算作业测试集,NLPA算法在完成作业的计算时间、系统中的网络Ⅰ/O负载吞吐率、网络Ⅰ/O负载均衡3个方面均有更好的表现.     

云计算中负载均衡优化模型及算法研究*

虚拟化技术使云计算中形成了各种各样的资源池,这对于用户来说资源可以按需分配、动态扩展和配置,但对于管理员来说资源的管理和分配变得复杂和困难。因此如何实现资源合理分配和负载均衡成为研究的热点。为此提出了任务调度的负载均衡优化模型,并采用改进的遗传算法（IGA）来求解。最后通过与遗传算法（GA）和Min-Min算法进行仿真对比实验,结果证明了IGA算法在计算资源负载均衡方面表现较优。     

基于虚拟化技术构建省级气象信息网络系统

针对四川省地形复杂、台站众多的特点,以及气象信息网络系统多次在各类自然灾害中受到严重破坏的情况,介绍了将IRF虚拟化技术应用到全新的省级气象信息网络系统升级改造中的方法.通过资源整合并采用BFD MAD检测提高整个网络系统的可靠性和稳定性,保障各类气象业务的高效率.在设备升级的同时,对整个网络系统的链路带宽及QoS等方面也进行了全新的设计,实现了全新的省、市、县三级气象信息网络系统整合.建设完成后的正常运行结果表明:该系统稳定可靠,体现了虚拟化架构的优势,能够满足今后一段时间内气象业务对网络的需求.     

基于Policy的CORBA负载平衡方案的设计与实现

在介绍传统的CORBA负载平衡策略的基础上，运用设计模式——Policy技术思想，设计并实现了一种基于Policy的CORBA负载平衡解决方案，抽象出了负载平衡策略接口，可以针对不同应用的需求配置不同的负载平衡策略，弥补只能满足特定应用的负载平衡设计的不足，有很大的灵活性。     

Etherchannel技术在民航气象数据库系统中的应用

在我国民用航空飞行气象保障服务中,民航气象数据库系统作为核心的业务系统,起到了不可替代的作用。文章介绍的EtherChannel技术是一种网络端口聚合技术,通过在民航气象数据库单机、双机环境以及网络设备中的实际应用显示,该技术的运用可以有效提高整个系统运行的稳定性与可靠性,同时可以改善网络传输性能和负载均衡状况。     

基于ECMP的双运营商线路负载均衡实现

文中通过分析气象业务时效性强、7X24小时不间断运行的特点,结合海南气象网络结构的现状,充分挖掘现有网络设备的功能,针对传统线路备份方法的不足,深入研究ECMP技术的逐包转发负载均衡方式、OSPF协议环境下ECMP应用和链路汇聚技术（MP）,规划设计了基于ECMP的双运营商负载均衡方案,最大化利用了电信运营商线路,实现了具有高可用性、高带宽的省一市县气象网络。该网络已经投入业务运行两年,无论足在日常业务中还是在最大气象保障中都取得了良好的效果。     

面向云服务平台的弹性负载均衡算法

云计算主要通过虚拟化技术并以虚拟机的形式为用户的各种应用提供资源管理和隔离,但虚拟机的超负荷运行会降低这些应用的性能,因此需要通过虚拟机迁移来进行负载均衡以防止服务器过载。然而,以往的负载均衡方案都是基于确定性的资源需求估计和工作负载特征来进行迁移决策,而没有考虑资源需求的突发性。本文通过对虚拟机资源需求跟踪观测,充分考虑其工作负载的动态性和突发性,提出一种弹性负载均衡的算法。该算法有效地解决了资源需求估计不准确和随机性特征资源需求预测的问题,为具有弹性需求特征的负载均衡问题提供了新的解决方案。最后将本文算法与相关算法对比,表明本文算法取得了较好的效果。     

基于Xen的私有云

为了充分利用企业分布在不同系统的基础设施,保护企业的核心数据,提供一个统一的安全的运行接口和运行环境,避免为每个系统重新部署、设计的重复繁杂工作,一个较好的解决方案是构建企业私有云.本文分析了私有云的架构及其优势,例如拓扑结构、缓存机制、负载均衡策略和存储池设计,通过物理机集群技术和Xen虚拟化技术,设计基于Xen的私有云基础设施,为用户提供统一的、简单的结构界面.     

服务器虚拟化在高速公路监控系统中的应用

为解决高速公路监控系统服务器资源利用率低,容灾能力低,空闲负荷整合不足等缺点,本文将通过服务器虚拟化技术,运用服务器虚拟化软件,完成服务器虚拟化系统的相关环境部署,实现高速公路监控系统的服务器虚拟化。服务器虚拟化在高速公路监控系统的应用,很大地提高了系统的整体稳定性,提高了资源的利用率,减少了不必要的投入与开支。     

基于模糊逻辑技术的中间件负载平衡机制

针对当前基于中间件负载平衡机制中负载定位不够准确、监测粒度过大等问题,基于模糊逻辑技术提出一种更精确、更细粒度的负载平衡系统及其负载平衡机制。负载平衡系统的节点负载信息记录表记录系统中所有节点从模糊推理得出的负载状态信息,负载转发表记录服务节点与相应服务请求者之间的关系。实验结果表明,该负载平衡机制能有效地定位过载节点,较好地实现集群中的负载平衡服务。     

基于Linux的RHEL集群虚拟化系统的研究

通过对现有服务器集群系统的虚拟化系统和集群系统进行分析,采用虚拟化和Linux技术将虚拟化、负载均衡集群和高可用集群整合在一起,实现了三层构架的WWW服务器集群,从而以较低的价格达到了昂贵的商业硬件存储解决方案所实现的效果,从而有效克服现有集群技术的缺点。