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硕士学位论文 面向云计算的Xen虚拟机动态迁移研究及改进，共59页。
【摘要】 一直以来计算模型的不断演化，根本原因是计算机软件和硬件技术的快速发展。云计算模型就是在这种技术背景下产生的，它采用创新的计算模式，使用户可以自由获得计算、存储服务，并按量付费。借助虚拟化技术的可扩展性和灵活性，提高了云计算中的资源利用率，简化了管理和维护资源的工作。在云计算模型中，用户对资源的需求总是变化的。为了避免产生热点(hotsPot)，在用户申请获取资源时，云平台需要动态平衡服务器间的负载，资源不能预留太早，否则会浪费资源，这些都是是云计算需要解决的问题。虚拟化技术针对以上问题提供了一种解决方案。虚拟化技术将服务封装在虚拟机中，封装后的服务被映射到物理机上。虚拟机动态迁移技术可以实现虚拟机和物理机之间的重映射，可以完整、无缝的将运行的虚拟机从一台机器迁移到另一个物理机上。使用户几乎感觉不到迁移的过程，也不会影响虚拟机对外提供的服务。为了减少宕机时间和总迁移时间，传统的Xen虚拟机采用迁移算法Pre-Copy算法来进行迁移，Pre-Copy算法在空负载和低负载时表现不错，不过在高负载时表现不是很好。本文对Xen虚拟机动态迁移技术进行研究及改进，在深入研究Xen原动态迁移机制和预拷贝算法的基础上，改进了动态迁移机制和迁移算法。在原动态迁移框架中添加了预测概率模块和压缩内存模块，在预测概率模块中使用了Markov模型，提出了预测概率算法。通过预测预迁移的内存页以后的迭代过程中被修改的概率，决定是否立刻传送。该预测概率算法可以有效改善高脏页率时脏页的重复传送。在内存压缩模块中提出了压缩内存算法，该算法通过压缩迁移域中的内存页，减少了迁移的总数据量，提高了迁移性能。描述了预测概率算法和压缩内存算法的数据结构和设计思路，通过实验验证本文设计的算法的合理性，实验结果表明该改进框架和算法可以有效提高迁移性能。
【关键词】 虚拟化； 虚拟机动态迁移； 动态迁移机制； 改进算法； Xen；
目 录
摘要 I
Abstract II
第 1 章 绪论 1
11 课题研究的背景和意义 1
12 国内外研究现状 1
121 云计算在国内外的研究状况 1
122 虚拟化在国内外的研究状况 2
123 虚拟机动态迁移技术在国内外的研究状况 4
13 课题的来源及研究内容 4
131 课题来源 4
132 课题的主要研究内容 4
第 2 章 云计算中的 Xen 虚拟化技术 6
21 云计算的概述 6
211 云计算经典分类 6
212 云计算关键技术 8
22 Xen 概述 8
221 Xen 体系机构 9
222 VMM 模型 12
23 本章小结 15
第 3 章 Xen 虚拟机动态迁移机制的研究和改进 16
31 Xen 的动态迁移框架 16
32 动态迁移的主要流程和源码分析 16
33 内存迁移的实现 18
331 代码分析 18
332 可写工作集的测定 20
333 内存迁移流程的算法 22
34 分析和改进 Xen 的传统迁移机制 22
341 传统迁移机制 22
342 优化后的迁移机制 23
35 本章小结 25
第 4 章 动态迁移优化算法 26
41 预测概率算法 26
411 数据结构 26
412 算法设计与实现 26
413 算法分析 29
42 压缩内存算法 29
421 气球驱动程序 29
422 算法设计与实现 30
423 算法分析 32
43 本章小结 33
第 5 章 实验测试与分析 34
51 实验环境 34
52 预测概率算法测试与分析 35
53 压缩内存算法测试与分析 36
54 本章小结 40
结论 41
参考文献 43
攻读硕士学位期间所发表的学术论文 48
致谢 49
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- 面向云计算的Xen虚拟机动态迁移研究及改进
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