基于虚拟化的云计算平台的内存管理研究

虚拟化技术使云计算能够统一管理计算资源、提高资源利用率。主要研究虚拟机的内存虚拟化方式以及虚拟机内存调整技术。虚拟机内存资源在灵活的调制机制下可弹性变化,为提高云计算的扩展性提供重要的技术支持,提高系统整体性能。     

基于Windows Azure平台的虚拟化技术研究

随着云计算的发展,各种云计算平台也像雨后春笋般萌生。虚拟化技术作为云计算的关键技术成为各大云计算平台的核心,Windows Azure云计算平台同样也离不开虚拟化技术的支持。本文以微软Windows Azure平台作为研究对象,分析Windows Azure云计算平台使用虚拟化技术的必要性,研究Windows Azure云计算平台虚拟化技术,从Windows Azure架构上探索虚拟化技术。     

基于虚拟化技术的客户虚拟机内核模块检测方法

虚拟化技术是云计算的关键技术之一.同时,监视虚拟机又是虚拟化平台的一个重要功能.为了更好的获取客户虚拟机的内部信息,在Xen虚拟化环境中设计并实现了一种轻量级的虚拟机内核模块检测方法KMDM. KMDM驻留在宿主机里面,利用虚拟机自省机制来获取被监控虚拟机的内核模块信息.实验结果表明, KMDM能够全面检测客户虚拟机的内核模块信息,检测结果准确、可靠.     

浅谈虚拟化云计算平台的能耗管理

对于虚拟化云计算平台而言,在运行过程中,是以数据作为基础,来实现虚拟化云计算平台的稳定运行。在虚拟化云计算平台运行过程中,其能源消耗的管理工作主要是要了解虚拟机和云计算的消耗,解决在这其中所存在的问题,这样才能够对其能耗进行合理管理。本文就先了解虚拟化云计算平台的内容,然后说明在虚拟化云计算平台能耗管理过程中所存在的问题,最后说明虚拟化云计算平台的能耗管理措施,为虚拟化云计算平台的使用提供相应帮助。     

云计算虚拟化技术的发展与趋势

云计算是一种融合了多项计算机技术的以数据和处理能力为中心的密集型计算模式,其中以虚拟化、分布式数据存储、分布式并发编程模型、大规模数据管理和分布式资源管理技术最为关键。经过十多年的发展,云计算技术已经从发展培育期步入快速成长期,越来越多的企业已经开始使用云计算服务。与此同时,云计算的核心技术也在发生着巨大的变化,新一代的技术正在改进甚至取代前一代技术。容器虚拟化技术以其轻便、灵活和快速部署等特性对传统的基于虚拟机的虚拟化技术带来了颠覆性的挑战,正在改变着基础设施即服务（IaaS）平台和平台即服务（PaaS）平台的架构和实现。对容器虚拟化技术进行深入介绍,并通过分析和比较阐述容器虚拟化技术和虚拟机虚拟化技术各自的优势、适应场景和亟待解决的问题,然后对云计算虚拟化技术的下一步研究方向和发展趋势进行展望。     

虚拟机环境检测方法研究综述

虚拟化技术带来的资源利用、管理和隔离的优势,使其被广泛应用在虚拟服务器、恶意代码分析、云计算平台搭建等领域.恶意代码的编写者和安全研究人员也在虚拟化发展热潮中展开了新一轮的技术博弈,如何检测虚拟环境的存在成为当前研究的热点.介绍虚拟机环境检测方法的意义,从本地虚拟机环境检测和远程虚拟机环境检测两个方面分别展开举例说明检测的原理和方法,在总结虚拟机环境检测方法的基础上,指出虚拟化透明性增强的方向,探讨和分析未来的发展趋势.     

轻量级POWER虚拟化管理平台PowerDirector

描述了一种用于IBM POWER服务器的虚拟化实现方法——PowerDirector.该平台结合IBM PowerVM虚拟化技术,并在此基础上进行创新,通过将其直接安装在虚拟机的I/O服务器中,实现虚拟机创建、删除、重启以及映像管理、监控告警等功能,对中小规模的云计算环境具有重大意义.     

基于负载波动预测的虚拟机自主迁移启发式方法

成熟的虚拟化技术使云计算软件架构可以灵活、高效、充分地管理和利用硬件资源。虚拟机迁移是实现动态资源管理的关键技术,也是保障云计算平台负载均衡和高可用的重要前提。提出一种基于虚拟机负载波动预测的启发式迁移方法。通过分析虚拟机负载波动平衡情况,设计启发式方法预测虚拟机的负载点和负载波浪的转势时间。实验数据表明,该方法有较强的自适应性,可有效改善虚拟机自主迁移的效率,达到辅助迁移虚拟机的目的。     

虚拟化技术在云安全中的隔离与保护

随着云计算技术的迅猛发展,云安全问题逐渐成为人们关注的焦点。探讨虚拟化技术在云安全领域的创新应用,并提出一种基于虚拟化技术的云安全架构。首先,通过虚拟化技术实现资源的隔离,能有效降低恶意用户对云平台的风险。其次,引入硬件辅助虚拟化技术增强虚拟机监控器（Virtual Machine Monitor,VMM）的安全性。该云安全架构以虚拟化技术为基础,通过硬件辅助、网络隔离等技术手段,能为云平台提供全面的安全保护。     

面向云计算虚拟化的信息安全防护方案研究

云计算通过虚拟化技术实现网络按需调用集中共享资源,也引入了新的信息安全风险。文章分析了虚拟化面临各种威胁所对应的解决技术,通过无代理方式,从虚拟机外部为虚拟机中运行的系统提供高级保护。同时,从入侵检测、通信访问控制、防恶意软件以及防病毒等方面制定有效、全面的安全防护方案,完善企业云计算虚拟化信息安全防护体系,提高企业云计算虚拟化信息安全防护水平。     

基于I/O前后端模型的密码卡软件虚拟化

密码技术是云计算安全的基础,支持SR-IOV虚拟化的高性能密码卡适用于云密码机,可以为云计算环境提供虚拟化数据加密保护服务,满足安全需求.针对该类密码卡在云密码机使用过程中存在的兼容性不好、扩充性受限、迁移性差以及性价比低等问题,本文提出了基于I/O前后端模型的密码卡软件虚拟化方法,利用共享内存或者VIRTIO作为通信...     

云计算架构下的深层次动态资源调配

云计算是当前学术界和工业界都十分关注的热点,被广泛应用于针对海量数据和用户的大规模计算。云计算的特点要求计算机系统能够提供可伸缩的计算能力,而虚拟化技术正是其中的关键层次,在资源管理、服务器整合、提高资源利用率等方面发挥了巨大的作用。通过虚拟化技术,可以实现一个多层次的资源调度机制,以保证高资源利用率和系统性能:首先面向虚拟机的应用特征建立资源预测模型,然后依据预测结果建立资源分配策略,最终通过虚拟机间的资源动态优化技术,实现在同一物理主机或不同物理主机上虚拟机间动态的资源优化使用。这里,不仅要以物理机的宏观资源利用率作为管理依据,更需要关注虚拟机上应用程序在运行过程中的资源需求变化特征,从而为云计算提供一整套的虚拟化资源优化技术及使用方案,从静态部署、动态预测、单机资源动态调配、多机资源动态均衡调度、在线迁移等多个层次为云计算提供全面、有机的支撑。     

Extensive Study of Cloud Computing Technologies,Threats and Solutions Prospective

Infrastructure as a Service (IaaS) provides logical separation between data, network, applications and machines from the physical constrains of real machines. IaaS is one of the basis of cloud virtualization. Recently, security issues are also gradually emerging with virtualization of cloud computing. Different security aspects of cloud virtualization will be explored in this research paper, security recognizing potential threats or attacks that exploit these vulnerabilities, and what security measures are used to alleviate such threats. In addition, a discussion of general security requirements and the existing security schemes is also provided. As shown in this paper, different components of virtualization environment are targets to various attacks that in turn leads to security issues compromising the whole cloud infrastructure. In this paper an overview of various cloud security aspects is also provided. Different attack scenarios of virtualization environments and security solutions to cater these attacks have been discussed in the paper. We then proceed to discuss API security concerns, data security, hijacking of user account and other security concerns. The aforementioned discussions can be used in the future to propose assessment criteria, which could be useful in analyzing the efficiency of security solutions of virtualization environment in the face of various virtual environment attacks.     

一种基于虚拟机的安全监测方法

随着虚拟化广泛应用于如云计算等各种领域,渐渐成为各种恶意攻击的目标.虚拟机的运行时安全是重中之重.针对此问题,提出一种适用于虚拟化环境下的监测方法,并且在Xen中实现虚拟机的一个安全监测原型系统.通过这个系统,特权虚拟机可以对同一台物理机器上的大量客户虚拟机进行动态、可定制的监控.特别地,本系统对于潜伏在操作系统内核中的rootkit的检测十分有效.这种安全监测方法能有效提高客户虚拟机以及整个虚拟机系统的安全性.     

Packet aggregation based network I/O virtualization for cloud computing

Virtualization is a key technology to enable cloud computing. Driver domain based model for network virtualization offers isolation and high levels of flexibility. However, it suffers from poor performance and lacks scalability. In this paper, we evaluate networking performance of virtual machines within Xen. The I/O channel transferring packets between the driver domain and the virtual machines is shown to be the bottleneck. To overcome this limitation, we proposed a packet aggregation based mechanism to transfer packets from the driver domain to the virtual machines. Packet aggregation, combined with an efficient core allocation, allows virtual machines throughput to scale up by 700%, while minimizing both memory and CPU consumption. Besides, aggregation impact on packets delay and jitter remains acceptable. Hence, the proposed I/O virtualization model satisfies infrastructure providers to offer Cloud computing services.     

云计算平台中多虚拟机内存协同优化策略研究

虚拟化技术为云计算基础设施资源的动态部署、安全隔离提供了重要保证.从过度占用内存的虚拟机中回收内存,提供给内存紧缺的虚拟机使用,优化多虚拟机间的内存分布是内存虚拟化中的挑战性问题.文中引入了自发调节和全局调节协作的多虚拟机内存管理架构.通过定义内存资源充裕状态和内存资源紧缺状态,提出了自发调节和全局调节之间协作的算法....     

云工作流中基于分时虚拟机的任务层调度算法

云计算是新的一种面向市场的商业计算模式,向用户按需提供服务,云计算的商业特性使其关注向用户提供服务的服务质量。任务调度和资源分配是云计算中两个关键的技术,所使用的虚拟化技术使得其资源分配和任务调度有别于以往的并行分布式计算。目前主要的调度算法是借鉴网格环境下的调度策略,研究基于QoS的调度算法,存在执行效率较低的问题。我们对云工作流任务层调度进行深入研究,分析由底层资源虚拟化形成的虚拟机的特性,结合工作流任务的各类QoS约束,提出了基于虚拟机分时特性的任务层ACS调度算法。经过试验,我们提出的算法相比于文献[1]中的算法在对于较多并行任务的执行上存在较大的优势,能够很好的利用虚拟的分时特性,优化任务到虚拟机的调度。     

云计算平台中的虚拟化技术与安全机制

随着云计算的普及,其安全问题变得越来越重要。本文通过研究存储虚拟化和网络虚拟化技术,设计并部署了一个弹性和安全的虚拟化集群。该集群利用虚拟化技术把云计算用户空间在逻辑上相互隔离,有效地解决了共享性和安全性之间的矛盾。该集群也具有良好的可扩展性、高可用性和较低的成本。     

Virtual machine consolidation based on interference modeling

Server consolidation is very attractive for cloud computing platforms to improve energy efficiency and resource utilization. Advances in multi-core processors and virtualization technologies have enabled many workloads to be consolidated in a physical server. However, current virtualization technologies do not ensure performance isolation among guest virtual machines, which results in degraded performance due to contention in shared resources along with violation of service level agreement (SLA) of the cloud service. In that sense, minimizing performance interference among co-located virtual machines is the key factor of successful server consolidation policy in the cloud computing platforms. In this work, we propose a performance model that considers interferences in the shared last-level cache and memory bus. Our performance interference model can estimate how much an application will hurt others and how much an application will suffer from others. We also present a virtual machine consolidation method called swim which is based on our interference model. Experimental results show that the average performance degradation ratio by swim is comparable to the optimal allocation.     

SR-IOV技术在OpenStack中的应用

在OpenStack云平台中,一台物理服务器上可能同时运行着十几台虚拟机,这对于物理服务器的I/O性能要求是非常高的.因此,I/O虚拟化技术的效率对于整个OpenStack云平台的网络性能提升都有着至关重要的作用.为了提高系统整体的网络性能,在OpenStack云平台中引入SR-IOV技术成为了一种可选的方式.本文通过对比实验测试了SR-IOV技术对于OpenStack云平台上网络I/O性能的影响.最终对实验结果进行分析可知,在引入SR-IOV技术后,OpenStack云平台上的计算节点I/O虚拟化性能提升了大概50%.