一种有状态容器跨集群实时迁移方法

虚拟容器的跨集群实时迁移技术是网络服务云化应用中的一项重要技术.容器实时迁移技术的优化能够达到缩短云端服务停机时间的目的,在实际应用中有重要的现实意义.目前针对跨集群容器实时迁移优化的研究相对较少,其中迭代迁移是一种能够有效缩短停机时间的迁移方式,但这项技术在实际应用中还存在很多需要解决的问题.针对跨集群场景中网络延迟对服务停机时间产生的影响提出了一种容器实时迁移方法,该方法着重考虑集群间的网络延迟,并据此建立了数学模型.通过数学模型理论分析了跨集群迁移过程中网络延迟对迁移性能的影响,确定了启用迭代迁移方法的起始条件和迭代过程的终止条件,并给出了计算满足终止条件迭代次数的方法.该模型充分考虑了网络延迟对跨集群容器实时迁移的影响.实验结果表明该方法能够有效缩短服务停机时间.

基于内存压缩技术的虚拟机实时迁移机制研究

虚拟动态迁移技术能有效分配与调试服务器中的资源,使虚拟机完整地迁移到另一台物理主机中,达到虚拟机负载均衡。虚拟机实时迁移选用的方式为预拷贝法(Pre-Copy),但是该方法会增大迁移过程的数据传输量和迁移时间,并且影响网络服务质量(QoS)。为应对上述问题,提出基于内存压缩技术的虚拟实时迁移机制,该机制针对虚拟机内存信息特性,在迁移过程中适配一种分页压缩算法,通过多线程技术加速进程,减少多余的开销。实验表明,迁移过程中,该机制在停机时间、迁移总时间和数据传输量等指标上相比预拷贝方法有了较大的提升。

多虚拟机实时迁移中自适应的迁移算法选择框架

IaaS云计算平台中主要通过实时迁移多台虚拟机来实现资源的动态调度、管理与优化。虽然Pre-copy和Post-copy是单虚拟机实时迁移的两种主流算法,且各有优缺点,但现有的多虚拟机实时迁移系统只是单一地使用其中一种迁移算法,无法根据各虚拟机的不同负载情况灵活选择最有效的迁移算法,降低了整体迁移效率。提出一种自适应的实时迁移算法选择框架,利用模糊聚类方法对待迁移的多虚拟机进行分类,按类别选择最适合的迁移算法。实验结果表明,所提出的迁移算法选择框架能够在多虚拟机实时迁移中发挥两个迁移算法的各自优势,有效提高整体的实时迁移性能。

虚拟机实时迁移中自适应阈值机制的研究

虚拟化的数据中心主要采用预拷贝(Pre-copy)算法进行虚拟机实时迁移.当虚拟机中运行负载较高或者网络传输带宽较低时,预拷贝算法固定的停机阈值严重影响实时迁移的性能.针对这个问题,提出一种自适应停机阈值机制,根据之前各拷贝轮中脏页率构成的时间序列,首先利用动态指数平滑法来预测后轮的脏页率,在预测脏页率超过网络传输带宽的情况下,再采用Mann-Kendall检验模型对脏页率变化趋势进行判断,根据判断结果确定停机切换的时机.实验结果证明,采用基于自适应阈值机制的预拷贝算法能在高负载低延迟场景下有效提高实时迁移性能.

基于合作博弈的多虚拟机实时迁移带宽分配机制

Iaa S云计算平台采用虚拟机实时迁移技术进行资源动态调度和管理。在实际应用场景下,需要并行实时迁移多个虚拟机。由于实时迁移算法本身以最大利用带宽的方式进行数据传输,存在着迁移进程间竞争带宽的问题,无法保证带宽全局最优分配,影响整体迁移的性能。提出一种基于合作博弈的多虚拟机实时迁移带宽分配机制,将带宽分配问题建模为一个纳什议价,通过求解纳什议价解得到帕累托最优的带宽分配方案,并在实际的虚拟化平台上进行了实现。实验结果表明,相比标准的并行实时迁移,所提出的带宽分配机制能够公平有效地分配带宽,提高了并行实时迁移的性能。

虚拟机实时迁移技术研究

分析了虚拟机的实时迁移原理,重点论述了Xen的实时迁移实现方法,并在不同负载情况下对Xen的实时迁移进行了实验和探讨。

基于虚拟机实时迁移的绿色云计算及其技术实现

在云计算中,大量的服务器要消耗巨大的电力,如何让云计算更加绿色是人们日益关注的问题。使用绿色能源是解决这一问题的有效手段,但绿色能源供电具有一定的波动性,这给绿色能源在云计算的广泛应用带来了一定的限制。利用虚拟机的实时迁移技术实现绿色能源供能的云计算网络的全天候工作,并给出利用该方案搭建绿色之星网络云计算节点的技术实现说明。

基于运行阶段特征的虚拟机实时迁移技术

针对预拷贝算法在起始、迭代、结尾3个阶段所表现出的不同特点,提出了基于运行阶段特征的虚拟机实时迁移技术(LMCOS,live migration based on the characteristics of the operation stages)。起始阶段引入比对初始内存页的变量传输技术以避免未改变内存部分的传输;迭代阶段引入计数排序传输方法以减少内存页的重传;结尾阶段引入调减虚拟机CPU时间片的策略以缩短停机时间。与预拷贝算法相比,LMCOS使停机时间平均减少53%,总迁移时间平均减少65%。

基于等差划分的虚拟机实时迁移技术

研究了虚拟机的实时迁移。对局域网内存迁移的预拷贝算法、后拷贝算法以及由这两种算法构成的混合拷贝算法的特性进行分析,在改进混合拷贝算法的基础上提出了基于等差划分的虚拟机实时迁移技术,该技术把第一轮传输的内存页划分成近似等差数列形式的多段,以减少第二轮传输的内存页。不同工作负载条件下的试验表明,与混合内存拷贝方式相比,基于等差划分的虚拟机实时迁移技术平均减少了25%的同步内存位图时间,29%的后拷贝方式发送的内存页以及2.2%的总迁移时间,在一定程度上提高了混合内存拷贝方式的虚拟机实时迁移性能。

虚拟机实时迁移的研究

虚拟机的实时迁移技术就是把虚拟机完整的从源物理主机迁移拷贝到另外一台物理主机上,在负载均衡和灾难恢复方面起到了重要作用。预拷贝算法实现了虚拟机的实时迁移,但在高负载场景下,一些内存页会被反复传送,严重影响了迁移效率,延长了总迁移时间。针对此问题,提出了基于脏页预测算法,在高负载场景下,采用动态指数平滑法对脏页面进行工作集预测,减少脏页面的传送,对于高频脏页,直接放入最后停机拷贝时传送,从而减少实时迁移的时间,提高迁移效率。实验结果表明,改进后的算法能在高负载场景下有效提高虚拟机实时迁移的性能。

移动边缘计算环境下容器实时迁移方法

移动边缘计算将中心云的计算、存储等能力一部分下放到网络边缘,使得终端设备产生的大量数据可以在网络边缘被快速处理,但近距离带来的一个关键问题是,如何确保用户在不同地点移动时始终能获得良好的性能。为解决此问题,提出一种基于Docker的快速服务迁移方法,利用增量同步迁移镜像层和基于检查点/恢复技术(Checkpoint/Restore In Userspace,CRIU)迁移容器层,实现状态信息迁移来改善终端用户的体验。实验结果表明,该方案能够进行实时的服务迁移,有效地降低服务迁移的总时间和服务的停机时间,从而保证了服务的连续性。

基于哈希图的虚拟机实时迁移方法

跨广域网的虚拟机实时迁移是多数据中心云计算环境的重要技术支撑。当前跨广域网的虚拟机实时迁移受到带宽小和无共享存储的限制而面临着技术挑战,如镜像数据迁移的安全性和一致性问题。为此,该文提出基于哈希图(HashGraph)的跨数据中心虚拟机实时迁移方法,运用去中心化的思想,实现数据中心之间可靠和高效的镜像信息分布式共享。通过HashGraph中Merkle DAG存储结构,改善了重复数据删除在跨数据中心迁移虚拟机镜像时的缺陷。与现有方法相比,该文方法缩短了总迁移时间。

云计算中虚拟机脏页实时迁移的改进策略

虚拟机的实时迁移是实现虚拟机负载均衡的关键技术.当前基于预拷贝(Pre-Copy)方式的内存迁移机制被广泛的采用,该机制在高负载状态下会造成高脏页的反复传送,导致迁移效率严重下降.有效地减少迁移过程中的数据传输量和缩短迁移时间成为亟待解决的问题.本文提出一种迁移过程脏页率预测优化算法,利用马尔科夫模型预测脏页被传送后再次变脏的概率,并结合预测概率时脏页的变化情况,避免了迭代过程中高脏页频繁重传.实验结果表明,本文算法在高负载环境下能明显减少高脏页的无效传送,同时缩短了10%的迁移时间,提高虚拟机迁移性能.

基于服务活跃度的虚拟机实时迁移方案的研究

虚拟机实时迁移是在保证虚拟机服务正常运行的同时,在不同的物理主机之间迁移,为保证迁移效率和服务正常运行,需降低总迁移时间和停机时间。后拷贝和预拷贝是常用的两种实时迁移方案,后拷贝能降低总迁移时间,预拷贝能降低停机时间。基于服务活跃度的预拷贝优化方案是根据服务活跃度选择合适的停止条件,使得虚拟机在合适的临界点进入停机阶段,这不仅减少了页的迭代次数,也使停机阶段传输更少的页,从而达到同时降低总迁移时间和停机时间的目的。

虚拟机实时迁移调度算法

针对虚拟机迁移调度问题,提出一种新的虚拟机实时迁移调度算法。首先,定义了请求权重;然后,提出了详细的算法流程图并进行了说明;最后,通过实验仿真验证提出算法的优越性。仿真实验结果表明,该算法相比以往的经典顺序迁移和并行迁移算法,具有更少的迁移时间。

灾备场景下OpenStack虚机实时迁移网络研究

根据现有研究成果,介绍了LM和DR当前正在执行的方式及其在远程网络环境中的操作,并以此来讨论相关问题和瓶颈。长距离环境中的流量重定向是整个过程的重要部分,它直接影响LM和DR的透明度。在虚机迁移中,活动VM中运行的应用程序修改内存页的速率会显著影响迁移过程的效率,采用低内存页面修改率优先的迁移方式比标准迁移方式减少了21%,。通过对比目前OpenStack标准的随机迁移机制和优化后的迁移机制,优化后的迁移策略能够减少迁移总时长。

KVM虚拟机下的实时迁移算法优化研究

KVM虚拟机平台是目前构建企业级虚拟化云计算数据中心的主流工具,其基于预拷贝算法提供虚拟机实时迁移功能。当虚拟机负载较高时,KVM在进行实时迁移虚拟机时存在着高脏页率内存页面重复传输的问题,影响迁移性能。对此,提出一个KVM中实时迁移算法的优化方案,通过综合考虑内存页面访问记录的时近性和频度识别高脏页率页面,有效避免脏页重传问题。

云计算中虚拟机实时迁移技术的鲁棒性研究

云计算中采用虚拟机实时迁移技术实现数据中心资源的动态调度和管理。作为虚拟机实时迁移技术的核心,实时迁移算法目前虽然在运行性能方面表现良好,但在抗主机故障、网络故障、恶意攻击等鲁棒性方面仍存在不足,进而在这些异常或危险情况下无法保证实时迁移过程顺利完成,甚至干扰虚拟机内业务正常运行。本文对虚拟机实时迁移技术中关键算法的鲁棒性进行分析研究,指出其中所存在的问题,并提出相应的解决思路。

基于WindowsServer2012Hyper-V3.0无需共享存储的实时迁移

正如荷兰中小企业IT服务供应商UP&Running BV公司IT专家Ronny Pot:"Hyper-V 3.0中最具代表性且独一无二的新功能要数无共享实时迁移"和微软产品技术架构(基础设施)分析专家Didier van Hoye在他的博客中写到,"虚拟机及存储机制的移动特性非常重要,这类功能带给管理人员前所未有的灵活性"一样,它为我们提供了灵活便捷、低成本、高效率的迁移方案。

云计算数据中心节能安全的虚拟机实时迁移

云计算数据一般采用集中管理,而虚拟机迁移的数量过多,造成不能扩展到大规模的问题。为此提出一种节能的虚拟机管理方式——分布式管理,分布式管理分为本地管理和全局管理,本地管理负责数据中心的各个节点,通过设置最低限制与最高限制决定虚拟机的迁移量,全部管理负责将虚拟机迁移至最小能耗的节点上。