云计算节点状态管理系统设计与实现

作     者：胡可佳 

作者单位：南京理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：徐建

授予年度：2015年

学科分类：08[工学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 081202[工学-计算机软件与理论] 

主      题：云计算 状态监控 迁移调度 模拟退火算法 

摘      要：云计算是当下信息时代的热门技术,它利用虚拟化技术实现资源整合,以服务的形式提供给用户,使得用户可以高效、可靠地使用计算资源和存储资源。在云计算系统中,通过节点监控,并利用VM迁移技术,对服务器资源进行有效的管理,能够提高服务器资源的使用率,并且实现服务器的负载均衡和故障恢复。论文设计了一个层次化的节点状态监控系统CVM,由管理监控节点CVMan、集群监控节点CVClu和PM监控节点CVMon三个模块构成。CVM中仅有一个CVMan,它负责采集整个系统的元数据;出于健壮性考虑,每个集群中会有多个CVClu,一个主CVClu和多个备份CVClu;每个PM上都会有一个CVMon,主要负责采集PM及运行在其上的VM的性能信息。此外,还设计了集群的Huffman管理策略。实验结果表明系统的监控开销较小,同时具有较好的精确度。为了实现更好的VM迁移管理,论文提出了基于模拟退火算法的VM迁移调度方法即SAMS算法。该方法利用CVM中CVMon发现的VM异常和资源排序策略SEQ分析获取潜在目的VM的映射方案,并且路径交换策略确保迁移完成的时间能够尽可能的缩短,以及调度完成后整个集群系统处于负载均衡状态。实验结果表明该算法具有较好的收敛性和执行效率,而且采用了路径交换策略后较好的缩短了迁移完成时间。最后,论文设计了基于VM迁移的节点状态管理系统的体系结构,结合节点状态监控系统CVM和基于模拟退火算法的迁移调度方法SAMS,实现基于VM迁移的节点状态管理系统,从而实现云计算环境下节点状态的监控并通过迁移调度实现节点状态的管理。