开题报告-KVM虚拟机的自适应迁移方法研究.docxVIP

目 录1题目背景与意义11.1课题来源11.2 选题背景12研究现状32.1虚拟机迁移的分类及原理32.1.1物理机到虚拟机的迁移(Physical-to-Virtual)32.1.2虚拟机到虚拟机的迁移（Virtual-to-Virtual）32.1.3虚拟机到物理机的迁移(Virtual-to-Physical)52.2虚拟机动态迁移方式的介绍62.2.1 Pre-Copy方法介绍62.2.2 Post-Copy方法介绍62.2.3 两种方法的对比73研究内容与解决方案83.1研究目标83.2研究内容93.2.1获取对迁移影响较深的参数93.2.2 对因素的影响力进行量化93.2.3 建立模型讨论93.2.4 将模型加入迁移的过程中103.3解决方案104关键技术及难点105进度安排126参考文献121题目背景与意义1.1课题来源本毕业设计课题来源于国家“863”高技术研究计划“以支撑电子商务为主的网络操作系统”（2011AA01A202），以及国家“973”基础研究计划“规模化按需聚合资源的高效运行支撑”（2011CB302602）。1.2 选题背景个人计算机变革、互联网变革之后，云计算被看作第三次IT浪潮，是中国战略性新兴产业的重要组成部分。它将带来生活、生产方式和商业模式的根本性改变，著云台云计算将成为当前全社会关注的热点。很多大型企业都在研究云计算技术和基于云计算的服务，亚马逊、谷歌、微软、戴尔、IBM、SUN 等IT 巨头都在其中。云计算借助于虚拟化技术，将分布在不同地区的计算资源进行整合．实现基础设施资源的共享。KVM是一个开源的系统虚拟化模块，自Linux 2.6.20之后集成在Linux的各个主要发行版本中。它使用Linux自身的调度器进行管理，所以相对于Xen，其核心源码很少。KVM目前已成为学术界的主流VMM之一。图1.1 KVM框架结构利用KVM虚拟机技术，可以将多个物理资源群集抽象成和硬件无关的虚拟资源，而硬件资源则由VMM分配虚拟资源，虚拟机就运行在这些虚拟资源上。VMM动态监测虚拟机内部的操作系统和应用程序的运行状况，如果操作系统或应用程序崩溃，则在相应的物理节点重启虚拟机，从而实现软件出错的快速恢复能力。因为物理资源被抽象为和硬件无关的虚拟资源，故使用基于虚拟化技术的恢复方法不受硬件不同的限制，并且在没有出现需要重启某个虚拟机的情况下，所有的资源都可以被利用起来，保证资源的利用率。当需要重启某个虚拟机时，VMM动态地减小已经存在的资源，在有空闲资源的物理节点上重启虚拟机，并在重启之后，可以使用虚拟机动态迁移技术重新分配虚拟机，以达到工作的负载平衡。虚拟机的迁移使资源配置更加灵活，尤其是在线迁移技术，提高了虚拟服务器的可用性和可靠性。虚拟机的迁移技术为服务器的虚拟化提供简便的方法。目前流行的虚拟化产品 VMware，Xen，Hyper-V，KVM都提供各自的迁移工具。其中 Linux平台上开源的虚拟化工具 KVM 发展迅速，基于KVM的虚拟机的迁移特性也日趋完善。迁移服务器可以为用户节省管理资金、维护费用和升级费用。以前的 x86 服务器，体积比较“庞大”；而现在的服务器，体积已经比以前小了许多，迁移技术使得用户可以用一台服务器来同时替代以前的许多台服务器，这样就节省了用户 大量的机房空间。另外，虚拟机中的服务器有着统一的“虚拟硬件资源”，不像以前的服务器有着许多不同的硬件资源（如主板芯片组不同，网卡不同，硬 盘，RAID 卡，显卡不同）。迁移后的服务器，不仅可以在一个统一的界面中进行管理，而且通过某些虚拟机软件，如 VMware 提供的高可用性工具，在这些服务器因为各种故障停机时，可以自动切换到网络中另外相同的虚拟服务器中，从而达到不中断业务的目的。总之，迁移的优势在于简化系统维护管理，提高系统负载均衡，增强系统错误容忍度和优化系统电源管理。虚拟机迁移对于分布式数据中心和集群的负载均衡和灾难恢复有非常重大的意义，VMware、Intel和微软目前都在进行虚拟机迁移相关的研究。虚拟机动态迁移停机时间很短，可使服务中断最小，从而实现动态负载均衡和服务器在线维护，将成为新的发展趋势。本文以KVM为研究对象，希望通过对它的迁移过程进行研究，能够对动态迁移的过程进行实时控制，避免占用过多的资源，从而保证迁移过程中虚拟机的SLA。2研究现状2.1虚拟机迁移的分类及原理2.1.1物理机到虚拟机的迁移(Physical-to-Virtual)物理到虚拟，即Physical to virtual ，简称P2V。它是指将操作系统、应用程序或者数据从计算机的物理硬盘中迁移到一个虚拟环境中或是磁盘分区中。这种迁移方式，主要是使用各种工具软件，把物理服务器上的系统状态和数据“镜像”到 VMM 提供的虚拟机中，并且在虚拟