一种数据中心网络虚拟机快速在线迁移算法

数据中心网络中,虚拟机在线迁移需要在网络核心链路上完成大量的数据传输,造成虚拟机承载的网络应用及其他应用性能下降.在继承现有相同内存页重传避免方法的基础上,引进带链表的计数型布隆过滤器查找结构,避免了内存页查找的假阳性问题.进一步提出了最大化剪枝算法,实现链表长度的最大化缩减,加速查找匹配过程,完成数据中心网络中机架级的虚拟机快速在线迁移.实验结果表明,该方法比现有方法的数据传输量更低,迁移时间更短,降低了迁移对网络应用性能造成的影响.     

云环境下基于迁移的虚拟机集群优化算法

针对云环境中虚拟机集群负载不均衡问题,提出一种基于虚拟机迁移的集群优化算法。通过对节点负载的实时监测,动态调整各种资源的权重,根据资源权重选择可最大程度降低主机负载的虚拟机进行迁移。该算法利用预测机制,消除主机资源利用率的临时越界引起的不必要的虚拟机迁移。在选择目标节点时,采用多目标决策法,兼顾多资源匹配率,服务级目标违背率(SLA)等多种管理目标。实验结果表明,与同类型的负载均衡算法相比,该算法能减少迁移次数,降低SLA违背率。     

云数据中心的虚拟机放置问题

总结了虚拟机放置所面临的算法、优化目标、算法评估、基准模型及验证工具等关键问题,阐述了虚拟机放置问题的典型算法,深入分析了骨干互联网中虚拟机放置问题的特点及对云数据中心工程实践的借鉴意义,并从算法和工程相互适配的角度,对云数据中心设计、运营中所涉及的监控和计量、业务模型、SLA和资费设计、云资源池设计、资源池规模和架构、业务分区和迁移控制的设计、资源池的资源均衡性、逻辑网络和物理网络基础功能设计及可能的创新等关键问题提出了若干重要原则。     

云数据中心面向低能源消耗的虚拟机分配策略

虚拟机分配策略是提高云数据中心的物理主机利用率和降低能源消耗的关键技术。文中提出云数据中心面向低能源消耗的虚拟机分配策略LEC-VM。LEC-VM包括2个组成部分:虚拟机放置策略和虚拟机迁移优化策略。通过放置策略将云数据中心的虚拟机分配到最合适的物理节点之上,保证整个系统的CPU利用率低于一个给定的阈值;通过迁移优化策略,根据系统的当前状态动态迁移虚拟机,对物理主机的资源进行优化。利用CloudSim作为云数据中心的云端测试环境。测试结果表明,LEC-VM可以减少云数据中心的SLA违规,保证云计算的服务质量,与其他的虚拟机分配策略比较起来,可以降低能源消耗。     

基于虚拟机聚合的云平台高能效资源调度框架

本文面向实际生产的云计算环境,提出一种基于虚拟机聚合的云平台高能效资源调度框架。首先监测和预测虚拟机资源使用情况,而后应用高效的虚拟机迁移技术进行虚拟机聚合,通过降低物理主机过载概率以及有效减少活动物理主机数量,实现高效地调配云平台资源,从而达到优化云平台性能和节约能源消耗的目标。     

基于虚拟机的数据中心能耗管理机制

文章认为虚拟化技术的广泛应用使得数据中心的能耗管理复杂化,如虚拟机迁移和服务器整合时,迁移哪个虚拟机,何时迁移虚拟机,如何放置虚拟机,整合负载需要考虑哪些问题等。整理、分类分析当前虚拟化数据中心环境中的各种能耗,对于资源和虚拟机的全局管理、合理的放置虚拟机、动态的迁移虚拟机、整合服务器等具有重大意义。文章研究了数据中心节能机制,包括虚拟化数据中心中的全局调度管理、虚拟机初始放置和整合、虚拟机在线迁移策略,以及迁移整合时对网络通信量的考虑、迁移开销、虚拟机负载相关性等。摘要:     

车联网移动云系统虚拟机迁移技术研究

智能交通车联网的发展面临着异构网络传输容量瓶颈、海量信息高效处理瓶颈等一系列具有挑战性的难题。针对该系列问题,本文提出一种层次化移动云系统参考模型,使车载移动终端根据其网络环境与通信能力择优接入相应层次的云服务,达到移动网络资源与云计算资源的最佳匹配。同时,由于车载单元的快速移动性,车联网中的信息传输随时可能中断,这就制约了车联网业务服务质量的提高,对云计算持续稳定的服务构成了很大的挑战,这一瓶颈问题可以通过虚拟机动态迁移技术得到改善,从而实现服务的不间断。     

软件定义网络中数据中心虚拟机迁移序列问题的研究

虚拟机迁移是数据中心提供的重要功能之一,可以有效地均衡各个基础设施中的工作负载。为有效地减少虚拟机迁移的总时间和对服务性能的影响,该文提出基于代价评估的启发式算法(Heuristic Algorithm based on Cost Evaluation, HACE)。算法在虚拟机迁移的每一步中综合考虑网络中的剩余带宽和迁移时间,通过有机结合并行算法和启发式算法,解决软件定义网络中数据中心大量虚拟机同时迁移时的迁移序列问题。算法在保证安全、依赖关系和性能要求的同时,减少虚拟机的总迁移时间。实验结果表明,与贪心算法相比,该算法能够减少虚拟机总迁移时间达到52.1%,提高迁移性能,确保服务质量。     

基于布谷鸟搜索的虚拟机放置算法

针对虚拟机放置问题,引入了布谷鸟搜索算法。首先,将虚拟机放置方案映射为鸟巢,并按照适应度高低将其分成顶巢和底巢。其次,通过扰动函数对底巢和顶巢进行扰动。最后,通过选择、迭代得到最佳放置方案。该算法可用于云数据中心的物理机整合,使放置物理机数量最小化。通过Cloudsim进行仿真,仿真结果表明,比起重排序分组遗传算法、分组遗传算法、改进的最小加载和改进的降序首次适应算法,提出的方法不仅避免了局部最优,而且具有更高的性能优势。     

云计算中基于能耗比例模型的虚拟机调度算法

针对资源虚拟化环境中的混合型负载调度问题,提出一种基于能耗比例模型的虚拟机调度算法.该算法利用处理器的"性能计数器"机制来评估各个虚拟机的近期能耗状态,并采用"最近最小能耗比例优先"的策略进行调度.理论分析给出了该算法的有效性证明和相关特性.实验结果显示,当系统面对混合型负载时,基于能耗比例模型的调度算法在"调度偏差"和"相对能效"两方面明显优于现有的虚拟机调度算法.     

云计算在运营商IDC中的应用

介绍了云计算在国内三大运营商中的发展现状;阐述了云计算在IDC中的应用和价值,包括传统IDC面临的问题、云计算对IDC建设的价值,基于云计算的IDC技术架构;最后,介绍了新型IDC服务形式和使用技术等内容。实践证明：电信运营商引入云计算技术,构建基于云计算的IDC,能为业务的管理和发展提供新的平台。     

云数据中心的安全虚拟网络

虚拟网络安全是云计算安全的重要组成。为了保障虚拟网络流量的可控性和安全性,文中提出了一种基于Ethsec加密压缩技术的安全虚拟网络解决方案。该方案设计了虚拟化安全层、虚拟化安全交换机、安全虚拟网络管理平台和安全虚拟网络密钥分发系统等组件,通过文中提出的Ethsec技术,采用国产商用密码算法SM2和SM4算法,对虚拟机的以太网MAC帧进行压缩和解密,实现虚拟化安全交换机对所有虚拟网络流量的监控和分析。     

绿色数据中心的服务器节能机制与策略

从数据中心的能效评价和能耗组成入手,说明了服务器节能在数据中心节能中的重要性,介绍了服务器的节能机制和策略,包括处理器动态调节、电源管理和虚拟机动态调度等,接着比较了不同层面的节能策略,对目前主要的集成节能方案进行了小结,最后阐述了数据中心服务器节能研究和应用上面临的挑战.     

云计算数据中心节能关键技术分析

随着经济的快速发展,各行各业对于信息化的运用越来越普遍,云计算作为信息化技术发展中的一部分,对云计算数据中心节能进行定量指标方面的分析和研究,并且针对云计算数据中心节能的一些关键性技术,即机房选址、IT设备选型、电源系统优化、制冷系统设计和应用场景的选择等进行详细的分析和研究.     

云环境下基于租户的虚拟机分层放置策略

云环境下租户申请虚拟机来部署应用或者计算任务,这些虚拟机之间的通信较频繁,需要消耗较多的网络资源.为了减少网络资源的消耗和物理主机资源的浪费,提出了基于租户的初始化放置算法,并结合运行时放置算法调节虚拟机的位置.仿真结果表明,新算法在达到放置目标的同时,减少了需要重新放置的虚拟机数目,降低了迁移代价.     

Data Center Network Architecture

The rapid development of cloud computing has created significant challenges in data center architecture. In this paper, we discuss these challenges. We introduce the latest research on data center network architecture, especially in terms of structure and virtual machine migration. We also introduce research in areas related to network architecture. Finally, we suggest future research areas in data center networks.     

基于改进分组遗传算法的虚拟机初始化放置算法

随着虚拟化技术成为用于提高云计算数据中心能源利用效率的一项重要技术。文中针对虚拟机的初始化放置问题,通过对遗传算法的染色体编码,变异算子等方面的优化,实现了一个改进的遗传算法 以解决虚拟机的初始化放置。实验结果表明,文中所提算法在对数据中心的能源效率方面有明显的提高。