移动IPv4/IPv6虚拟机迁移系统设计

为充分利用异构网络资源建设云计算基础平台,满足云计算平台的资源需求,文中设计了一种基于隧道技术、前缀管理、地址池管理协作及移动IP的IPv4/IPv6虚拟机迁移过渡框架.框架将传统IPv4/IPv6过渡技术与移动IP技术应用于云计算平台的虚拟机迁移,利用过渡控制引擎作为核心与开发的IPv4/IPv6插件交互完成虚拟机迁移.经实验验证框架建立的网络结构可向客户端跨IPv4/IPv6网络提供云计算服务适用于IPv4虚拟机与IPv6虚拟机之间的无缝迁移.该框架可应用于IPv4/IPv6过渡期间云计算基础平台建设.     

基于IPv6的云计算平台关键技术研究与分析

云计算的发展对IPv6地址资源产生了极大需求,同时对IPv6部署也带来巨大挑战。文章首先分析IPv4业务平台向IPv6升级时遇到的主要问题和需要的修改细节,并针对应用、数据、操作系统、网络接入各个层面提出传统业务平台向IPv6升级的具体策略及注意事项;然后研究IPv6协议在云计算环境中的应用,从IaaS、PaaS、SaaS三个层面分析云计算平台向IPv6升级的具体策略及注意事项,帮助云计算平台实现支持IPv6协议的虚拟机,提供支持IPv6用户访问的云服务。     

云计算平台生存性研究

本文主要研究云计算平台的生存性问题,设计并提出一种云计算平台生存性机制,利用虚拟化技术把硬件环境与运行系统进行强隔离后,通过把虚拟机迁移到稳定可靠的硬件设备上来保证虚拟机承载的服务的可用性,以提升云计算平台在大规模系统故障发生的情况下的存活能力。具体工作包括设计基于基础设施运行状况的实时监控、基于虚拟机的调度优化、云服务的自动迁移调度和服务自动恢复、以及在异常出现情况下的预警和告警的机制。本文的主要贡献包括确立了云计算平台的生存性需求,提出了基于虚拟资源迁移的生存性机制以及实现并整合生存性机制到现有的Vebula私有云基础设施平台。     

基于KVM虚拟化在线迁移优化方案研究

针对云计算环境下在线迁移的问题,文章提出了一种基于内核虚拟机的在线迁移优化方案,研究目的是在KVM虚拟化平台中实现虚拟机跨越迁移,保证数据的两端一致性,从而实现各种大型云平台负载平衡、系统的实现运行和维护、保证虚拟机性能的稳定性和可靠性。实践证明提出的优化方案能够很好地解决线上各种迁移场景转换,为迁移工作的稳定与可靠提供了重要技术支持。     

虚拟机在线迁移性能优化关键技术探讨

在云计算平台下,虚拟机在线迁移得到了广泛使用。但就目前来看,虚拟机在线迁移性能会受到检查点性能的影响,从而不利于虚拟机在线迁移的实现。因此,基于这种认识,本文对内存空洞排除技术、写时复制技术、增量检查点技术这几种虚拟机在线迁移性能优化的关键技术展开了探讨,从而为关注这一话题的人们提供参考。     

基于容器技术的云计算资源合理调度方法研究

传统基于Hypervisor模型的云计算资源调度方法存在长时间得不到调度,调度性能低的问题。针对该问题,设计基于容器技术的云计算资源合理调度方法,设计了调度系统的架构以及调度流程。详细说明了虚拟机迁移时间判断流程以及被迁移虚拟机选择流程。采用Migrate方法完成虚拟机的迁移,资源统计过程通过调用Libvirt的接口实现通信,并通过近似的方式运算虚拟机CPU使用率,降低了云计算资源调度时的数据中心能耗。经过测试表明,所提方法稳定性高,总体性能优,达到了预期目标。     

一种基于云平台的下一代互联网新型迁移模型

分析现有接入网络在向IPv6迁移过程中所遇到的各种问题,设计一种新型的基于云平台的下一代互联网迁移模型。该模型通过在城域网边缘部署云计算平台给用户提供虚拟双栈主机,从根本上解决现有接入网络中海量设备以及千万级CPE改造升级所产生的问题,同时,优化了城域网P2P流量模型,极大地减缓了接入网压力。     

基于云计算的资源共享平台的设计与实现

分布式存储的资源共享平台无法满足海量网络资源共享的实时性和稳定性需求,针对该现象,提出基于云计算的资源共享平台,分析云计算平台的总体架构,其由一个运营控制平台以及多个资源管理平台构成。设计的云计算资源共享平台的模块包括计算资源模块、存储资源模块以及网络资源模块。重点实现计算资源模块和存储资源模块,给出了计算资源模块中的虚拟机申请和虚拟机访问流程。实验结果表明,所设计的云计算资源共享平台可提高运算资源的利用率以及稳定性。     

基于CloudStack和OpenStack的KVM虚拟机跨平台迁移方法

在CloudStack平台与OpenStack平台共存的环境中,为了使CloudStack平台中已创建的KVM虚拟机在迁移到OpenStack平台后可以被OpenStack平台的控制节点正确识别并接管,提出了一种将CloudStack平台中已经存在的虚拟机动态迁移到OpenStack平台的方法。通过将传统基于本地存储的KVM虚拟机迁移方法与CloudStack以及OpenStack云计算平台自身特点相结合,重新对虚拟机迁移相关文件进行组合,实现了虚拟机跨平台的动态迁移。实验结果表明,本方法不但可以完成将KVM虚拟机成功从CloudStack平台迁移到OpenStack平台的任务,而且在时间上与传统方法相比并未产生其他时间成本。     

基于Serval的广域网下虚拟机在线迁移系统

随着互联网的不断发展,TCP/IP网络架构暴露出越来越多的问题,优化TCP/IP网络的研究逐渐引起了学术界的关注。普林斯顿大学(Princeton University)提出的Serval网络架构在网络层之上添加一个新的服务控制层来解耦服务层的控制平面和数据平面。在Serval的基础之上,本文提出了一种虚拟机在线迁移通信恢复的方法,保证虚拟机在迁移结束之前已经建立的通信能够正常工作。相对于传统的虚拟机在线迁移通信恢复的方法,该方法更加的简单,方便,并且不会产生额外的开销。     

基于工作负载预测的虚拟机整合算法

针对云计算环境下满足负载均衡、自动伸缩、绿色节能等需求时所面临的虚拟机(VM)迁移问题,该文设计一种面向云计算基础设施基于工作负载预测的整合调度算法。通过有机结合基于工作负载预测的主动控制技术和基于实际系统状态信息的被动控制技术,并采用指数平滑预测模型预测未来时刻的工作负载情况,提出虚拟机选择阶段最大未来工作负载优先和虚拟机安置阶段比较资源需求队列的虚拟机整合算法。仿真表明,该算法利用基于预测的资源整合方式减少了服务器使用量、虚拟机迁移次数和服务等级协议违例次数,有效提升了以数据中心为核心的云基础设施整体资源利用率。     

基于IPv6的QoS控制组播路由机制

设计并实现了一种基于IPv6的QoS(quality of service)控制组播路由机制.基于启发式单播路由协议,修改了PIM-SSM协议与MLD协议,实现了IPv6下启发式源特定组播.为提供QoS控制,扩展了RSVP协议,设计了分层组播流量控制机制,基于博弈分析确定为用户预留的带宽量,优化网络提供方与用户方效用.开发了该机制的原型系统并进行了大量试验,结果表明该机制具有良好的性能,能够提供IPv6下的QoS控制组播路由.     

BE12000系列IPv6核心路由器的研制

随着互联网的不断发展,IPv6核心路由器成为下一代互联网的核心技术之一,集中体现了网络互联的关键技术及其发展方向.清华大学和清华紫光比威网络技术有限公司联合开发了具有完全自主知识产权的IPv6核心路由器.该路由器基于分布式的多处理器平台,采用可扩展路由器操作系统BWOS,支持IPv6和IPv4双协议栈,实现了多种网络接口下的高速分组转发功能,并通过硬件冗余和软件状态备份技术实现了路由器系统的高可用性.该IPv6核心路由器的研制成功,为我国建立自主知识产权的下一代互联网提供了网络核心设备,为我国网络安全的建设提供了保障.     

快速层次移动IPv6的乒乓切换研究

针对现有的预测式FMIPv6(快速移动IPv6)没有提供域内乒乓切换机制,因而可能导致大量远程注册开销和系统通信开销的问题,在FMIPv6的基础上引入HMIPv6(分层移动IPv6)层次结构,提出了一种基于FHMIPv6(快速层次移动IPv6)的乒乓切换优化方案。分析结果表明,与FHMIPv6相比,所提方案在乒乓切换模式下能够有效减少时延和丢包率,进一步提高吞吐量。     

IDT；率先发布统计引擎，网络处理器效率提升90％

为使系统设计者开发出新的增值服务和功能，继5年前推出网络搜索引擎之后，IDT今年1月17日又向业界推出统计引擎。该统计引擎以边沿路由器、宽带存储设备和多服务提供平台为目标，具有网络处理器论坛（NPF）LA-1接口，并可卸载有重要统计跟踪功能的NPU、FPGA和ASIC等处理器。利用这种新型单芯片器件，设计者可集中精力实现基于IP服务的其他计算密集功能。这些服务包括从IPv4到IPv6的转移；以及诸如流媒体和在线游戏等与内容相关的业务，此类业务需要对带宽消费精确跟踪。     

虚拟机全系统在线迁移

 本文介绍了一种虚拟机全系统在线迁移方法.设计了三阶段迁移方案(Three-Phase Migration,TPM),能迁移包括外存数据在内的虚拟机全系统状态,最小化迁移过程中的虚拟机暂停时间,并保证数据的一致性和完整性.在该方案中,使用了基于Block-bitmap的外存同步方式,由Block-bitmap记录迁移过程中的外存更新.此外,还提出了增量迁移方案(Incremental Migration,IM),当被迁移的虚拟机需要迁移回源主机时,增量迁移能够减少需要迁移的数据量,从而缩短迁移时间,降低迁移造成的性能代价.通过在Xen上的实验表明,该全系统迁移方案即使在I/O密集型的负载情况下仍然执行得很好,迁移过程中的虚拟机暂停时间与共享外存迁移时的暂停时间接近.基于Block-bitmap的外存同步机制简单高效,其监控过程中产生的性能代价低于1%.     

基于IPv6的省域广电宽带网络认证系统改造设计与实践

广电宽带认证系统在有线电视网络运营商开展有线宽带的业务中发挥着重要作用.随着IPv4资源的耗尽,网络向IPv6的迁移过渡势在必行.广电宽带网络认证系统是保证在IPv6网络环境下,有线宽带网络可持续运营的基础保障系统之一.本文讨论了省域广电宽带网络认证系统从IPv4网络环境过渡到IPv6网络环境的技术实现要求,并以江苏省域有线宽带网络认证系统为例,介绍了认证系统的升级改造实现.     

乒乓切换在移动IPv6扩展协议中的性能分析

 综合评价了多种移动IPv6扩展协议在基于端到端的TCP协议L3层的切换性能,模拟仿真了乒乓切换在MIPv6、FMIPv6、HMIPv6和FHMIPv6中的时延、吞吐量和丢包现象,提出了一种优化的FHMIPv6方案.该方案通过定义新的Hop-by－Hop 选项报头TM、 PCoA表和双向隧道表,实现MN的快速、平滑切换,比FHMIPv6进一步减少了时延,提高了吞吐量,降低了丢包率.     

一种面向云计算环境下虚拟机的威胁建模方法

针对云计算环境中虚拟机平台存在的弱点和漏洞,分析研究了虚拟机可能面临的威胁和攻击,基于STRIDE建模技术构建了云计算环境下虚拟机平台的安全威胁模型。并对威胁发生的可能性和严重程度进行量化,从而进一步评估整个云计算系统面临的安全威胁。     

基于SDN和云计算的IPv6实验网建设方案

从传统网络架构存在的问题入手,描述了一个网络层采用SDN,应用层采用云计算平台,全系统采用IPv6的实验网建设方案。通过关键功能和业务模型测试重点验证IPv6、SDN、云计算等功能,以期对当前及以后有线数据网络的规划建设起到技术指导作用。