一种基于XenServer的虚拟机机群管理机制

作     者：毕雪峰 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：鲁珂

授予年度：2017年

学科分类：08[工学] 0835[工学-软件工程] 081201[工学-计算机系统结构] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：XenServer 虚拟化 迁移 负载平衡 资源重置 

摘      要：在当今的互联网领域中,虚拟化正在如火如荼地发展,该技术的出现解决了计算硬件使用效率低下的问题,尤其是在服务器方面,虚拟化技术将单一的物理服务器虚拟成多个逻辑计算单元为数据中心提供大量高效的计算服务。然而,虚拟化技术目前仍然存在着一些值得研究的内容,例如,如何在单一物理节点上更高效地分配和利用计算资源;如何在多个物理节点上灵活地调度虚拟机,从而使服务器集群负载均衡;如何根据一段时间内某个虚拟机资源使用状态来重置虚拟机资源。另外,目前主流互联网公司提供的云主机服务都是向用户提供命令行窗口,这种命令行窗口对普通用户来说是一个比较棘手的问题。本文的主要目的是通过分析现有的虚拟机管理机制,结合虚拟化数字小区实践背景,提出与小区环境相适应的虚拟机机群管理机制和相关策略,并在这些机制和策略的基础上开发一款虚拟机机群管理系统来自动化调度虚拟机,为小区用户提供虚拟化服务。本文在XenServer服务化平台上,利用基于iSCSI协议的共享SR和私有SR来存储用户虚拟机镜像文件,在初始部署虚拟机时,考虑主机性能差异因素,采用基于概率分布的算法来静态部署虚拟机。本文分别对CPU利用率和内存利用率设定阈值,并利用灰色预测模型对CPU利用率进行预测,从而确定热点服务器。在确定热点之后,对服务器中每个虚拟机进行最小迁移因子计算,选择待迁移虚拟机。在定位目标服务器策略方面,本文采用最大左偏移度优先算法。该算法通过计算每个物理服务器相对于整个集群的偏移度来定位目标主机。除此之外,本文利用Kmeans聚类算法对集群内的虚拟机进行资源重置以保证资源最优分配。在系统实现方面,本文利用XAPI和JavaFX图形框架作为主要技术,集成Spring、Mybatis、Thrift以及RabbitMQ等主流开发框架。最后,本文针对系统功能和算法性能进行测试和分析,测试结果表明:系统界面功能全面,系统响应性能满足多并发需求,系统所涉及的算法能更好地适用于虚拟化数字小区环境。