基于KVM和QEMU的虚拟桌面系统的实现与应用

介绍一个基于开源Linux技术,尤其是KVM模块和QEMU项目开发的虚拟桌面系统的主要设计思想和实现框架.该系统集成了基于web的管理模块,实现对宿主机、虚拟桌面、模板、桌面池和存储域的管理功能,从而使得用户可以很方便地从传统PC、瘦客户端,以及其他智能设备通过标准的SPICE协议连接到作为进程运行在虚拟机服务器上的桌面.对该虚拟桌面系统的部署方案和应用场景进行了阐述.     

企业信息平台中消息机制的应用研究

企业信息平台实现有业务往来的各应用系统之间的交互,同时从分散的各应用系统中提取公共信息,为企业信息发布提供及时、可靠的数据。文章介绍企业信息平台的设计方案,并探讨消息机制在企业信息平台中的应用。     

基于虚拟组织的桌面云安全访问与共享机制研究

采用云计算技术实现托管式的虚拟桌面一般被称为桌面云。近年来桌面云被认为是云计算最为成熟的应用之一,本文着重研究桌面云安全访问与共享机制。我们使用基于PKI的证书认证建立了虚拟组织,在其上重点研究了虚拟机的创建,远程桌面访问,共享等应用。证书认证等机制可以使得访问更加安全可靠。而通过虚拟组织的信任关系,多个用户可以共享同一个虚拟机。为了确保远程通道的安全,我们采用了OpenVPN来构建虚拟专用网络,对虚拟机的使用者进行认证并对通信进行加密保护。     

一种基于拥塞避免的自适应退避算法的研究

本文在二进制指数退避算法基础上提出一种基于拥塞避免的自适应退避算法.该算法引入了拒绝帧NTS,使接收节点具有拒绝发送节点发送请求的能力;另外通过将接收节点的拥塞状况反馈到发送节点,使发送节点可以根据自身待发送数据流的QoS属性和接收节点的拥塞状况自适应地调整退避参数,最终实现对高优先级数据流的保护.仿真结果表明,该算法能有效地保护高优先级数据流的端到端吞吐量、减小其分组重传次数以及分组时延,从而达到提高系统性能的目的.     

基于节点静默-激活机制的优化链路状态路由研究

优化链路状态路由协议(OLSR)是移动自组织网络(MANET)中使用十分广泛的路由技术,在网络中会通过定期地交互HELLO消息以获取节点邻居状态并感知与邻居之间的链路情况。针对OLSR在易受干扰的战场信息网络中应用时,会使得节点在传输资源有限的情况下持续发送大量冗余HELLO信息,导致路由开销增大的问题,提出了一种基于节点静默-激活机制的优化链路状态路由(SA-OLSR)协议。该协议分为HELLO信息接收和发送两个模块,通过对节点最近一次接收到的HELLO包时间分析,感知当前节点所处的网络环境状况,判断节点是否需要进入静默状态,从而改变HELLO包的发送时间间隔,优化HELLO信息的发送频率。该文使用OPNET搭设仿真平台,模拟出网络环境中遭受到干扰的情况,对SA-OLSR,OLSR以及现阶段MANET中常用的AODV协议进行了对比分析。仿真结果表明,相比于传统的OLSR,SA-OLSR能够降低干扰网络中近10%的HELLO包控制开销、减小网络中出现长时期拥塞的概率;与AODV协议相比,SA-OLSR的平均时延较低,且时延波动比较稳定。同时能大大增加网络的吞吐量。     

网络数据传递的优化与仿真

研究网络数据传输速度优化问题.针对传统的网络数据传输信道中,存在选择最优信道进行数据发送,一旦最优信道发生阻塞,消息不能通知给发送端,造成大量信息继续发送到阻塞信道,导致信道拥塞,传输速度变慢的问题.为了解决这个问题,提出了消息通信机制的通信算法.将数据传输结束后的信道是否顺畅的情况,作为反馈意见反馈给发送端,作为指导...     

消息中间件TongLINK/Q的应用

消息中间件利用高效可靠的消息传递机制进行平台无关的数据交流,并基于数据通信来进行分布式系统的集成。TongTech的TongLINK/Q是依据DTP模型,结合实际应用系统的需求而设计开发的中间件产品,可以满足端到端的通信服务和分布式应用的管理需求,同时提供了节点、消息、队列等各种对象。在金融机构理财与资金信托数据报送系统和跨境人民币信息管理系统中,通过应用TongLINK/Q构建了两级消息传递的架构,实现了金融机构与人民银行之间交易报文的双向交互。     

数字签名技术在中间件Tuxedo中的应用

介绍了数字签名技术在中间件Tuxedo中的应用,论述了基于PKCS-7标准的端到端数字签名原理,阐述了如何实现发送和接收签名消息的功能以及UBBCONHG配置文件中参数的设置。     

Hadoop云平台的一种新的任务调度和监控机制

云平台任务监控与资源调度机制是云平台的核心功能之一。Hadoop云平台中任务监控和资源管理的任务是由JobTracker负责处理,并通过slave节点向其发送心跳消息来实现。这种方式导致JobTracker的负载过重,降低了Hadoop云平台的工作效率,限制了Hadoop云平台的规模。提出了一种新的任务监控方案,该方案将JobTracker的任务监控和资源管理功能分离,任务监控功能仍由JobTracker节点完成,资源管理功能由新增的资源管理节点完成,JobTracker通过增量更新的算法将任务调度所需的对象信息动态同步到资源管理节点上,资源管理节点根据心跳消息进行任务分配,并将分配结果返回给JobTracker节点。实验结果表明,本方案不仅通过监控节点实现了任务的监控,增加了监控的灵活性和鲁棒性,而且降低了Jobtracker节点的负担,可有效提高Hadoop云平台的工作效率和规模。     

无线传感器网络时间同步算法研究

时间同步技术是无线传感器网络中非常重要的协议之一,是保证传感器网络中各个节点协同工作的核心机制。根据有无参考节点将时间同步算法分为双向消息交换时间同步算法和分布式一致时间同步算法,其中双向消息同步机制广播消息交换算法和基于ACK帧的时间同步算法。这三类双向消息时间同步算法的时间同步消息发送数目逐级递减,能耗相对应降低;而分布式一致时间同步算法摒弃了参考节点的选择,同时同步所有的传感器节点,避免了参考节点失效而无法进行时钟同步的情况。基于现有研究的分析及归纳,最后给出了时间同步算法未来可能的研究方向。     

虚拟机监视器的安全性分析

分析虚拟机监视器的安全性能,结合开源虚拟化软件Xen分析其潜在威胁和漏洞,如超级调用、I/O直接内存传输等。设计并实现一种通过修改Xen VCPU状态信息来破坏虚拟机稳定性的方法,同时给出具体的防范措施,如可以对关键数据结构计算其校验值,及时发现是否被入侵,也可以直接禁止模块的加载,避免一切可能由模块带来的安全性问题。     

虚拟桌面压缩技术进展

虚拟化技术是云计算技术的关键技术之一,虚拟桌面压缩和传输更是桌面云的核心技术,直接关系到虚拟桌面的用户体验和系统的性能。该文对近年来虚拟桌面压缩技术的学术领域研究进展和产业界的发展趋势进行了分析和介绍,并对虚拟桌面压缩技术的发展方向进行了论述。     

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。     

KVM虚拟化技术中处理器隔离的实现

KVM是基于Intel VT技术并结合QEMU来提供设备虚拟化的虚拟机。通过分析和研究KVM虚拟机的创建、运行机制,从进程控制的角度对KVM虚拟机进行隔离,实现了KVM虚拟机在创建、运行时都保持在指定的核上运行,达到最大化利用处理器资源的目的。     

Improving the virtualization of rich applications by combining VNC and streaming protocols at the hypervisor layer

Virtual desktop infrastructure (VDI) solutions seek to provide a satisfactory user experience at the client side when accessing remote desktop applications, even from mobile devices with limited capabilities. This paper presents a new approach, improving on previous work by the authors, in which a combination of Virtual Network Computing (VNC) and streaming protocols allowed efficient remote web access to virtualized applications within a cloud architecture. The new approach simplifies virtual machine templates, from which virtual machine instances are deployed, by centralizing software modules, greatly simplifying their management. Our new contribution consists of an integrated solution with specific WebM video encoding modules in charge of application visual output processing, an Hypertext Transfer Protocol (HTTP) streaming server, and a VNC server. The solution can be installed in the hypervisor of the host machines instead of replicating the servers and modules throughout the guest (virtual) machines that run the virtualized applications. Consequently, their implementations are unique and independent of the operating system of the virtual machines. In short, it is not necessary to provide different implementations for different operating systems, which reduces the complexity of virtual machine templates and greatly simplies platform management. To demonstrate our solution, we have modified the Quick Emulator (QEMU)‐Kernel‐based Virtual Machine (KVM) hypervisor source code accordingly. We also present qualitative and quantitative analyses that demonstrate that the new approach is advantageous in terms of software management and quality of experience, compared with our previous work and other well‐known thin clients, contributing to the enhancement of VDI systems. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于KVM的虚拟桌面基础架构设计与优化

随着云计算的不断发展,虚拟桌面基础架构(Virtual Desktop Infrastructure,VDI)解决方案日益成熟。VDI建立在虚拟化技术的基础上,突破了时间和空间的限制,有效地解决了传统个人计算机使用过程中存在的诸多问题,是当前桌面云解决方案中主流的架构与部署方式。充分利用VDI的优势,结合目前流行的KVM虚拟化技术,探讨解析虚拟桌面架构并进行实际部署,详细设计了平台优化方案,最后进行了测试并记录了性能表现,验证了系统的正确性和可用性。结果表明,VDI为现代机房带来了移动计算、方便管理和降低运维成本等诸多改进,为高校实际安装部署虚拟化平台提供了现实的指导意义。     

基于FPGA的AFDX虚拟链路层实现方法

航空电子全双工交换式以太网(AFDX)为航空电子设备之间的数据交换提供电气和协议标准.在研究AFDX虚拟链路层协议的基础上,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的AFDX虚拟链路层软件设计框架,给出基于FPGA的AFDX虚拟链路层发送模块和接收模块的设计与软件实现,应用结果表明,该设计框架可促进AFDX端系统的研发.     

Kernel虚拟机的3D图形加速方法

针对当前Kernel虚拟机(KVM)中3D图形硬件加速不完善的现状,提出一种支持OpenGL加速的改进方法。把提供虚拟机3D应用程序加速的开源虚拟机图形库运行在KVM上,使其支持应用程序OpenGL图形加速,并通过对VMGL框架和功能的改进,使得宿主机渲染后的图像结果回显到KVM上,实现虚拟机上的图形加速。     

基于硬件虚拟化的虚拟机进程代码分页式度量方法

云环境下恶意软件可利用多种手段篡改虚拟机（VM）中关键业务代码,威胁其运行的稳定性。传统的基于主机的度量系统易被绕过或攻击而失效,针对在虚拟机监视器（VMM）层难以获取虚拟机中运行进程完整代码段并对其进行完整性验证的问题,提出基于硬件虚拟化的虚拟机进程代码分页式度量方法。该方法以基于内核的虚拟机（KVM）作为虚拟机监视器,在VMM层捕获虚拟机进程的系统调用作为度量流程的触发点,基于相对地址偏移解决了不同版本虚拟机之间的语义差异,实现了分页式度量方法在VMM层透明地验证虚拟机中运行进程代码段的完整性。实现的原型系统——虚拟机分页式度量系统（VMPMS）能有效度量虚拟机中进程,性能损耗在可接受范围内。     

虚拟机可瞬时开启的私有桌面云架构

私有桌面云被广泛应用在集中计算、集中管理、远程办公等场景中.现有的私有桌面云多基于OpenStack云操作系统搭建,然而,该操作系统在使用时会出现虚拟机开启时间过长导致用户等待的问题,无法满足某些应用的高实时性要求.对此,使用模板镜像策略和网络连接存储策略作为云存储层解决方案,提出一种虚拟机可瞬时开启(ISVM)的私有桌面云架构.ISVM桌面云架构包括云管理层、云存储层、云服务层.经过测试和分析发现,ISVM私有桌面云架构的虚拟机开启时间约为OpenStack云平台虚拟机开启时间的1/100,达到了毫秒数量级,能够满足应用的实时性要求.