基于开源架构的小规模私有云中虚拟化关键技术研究

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1、声明独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体己经发表或撰写过的研究成果，对本文的研究做出贡献的集体和个人均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：缢日论文使用和授权说明期：丝17：里f．2c『本人完全了解云南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文和论文电子版；允许论文被查阅或借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(

2、保密的论文在解密后应遵循此规定)研究生签名：襁导师签名日期：枷限矽箩．z7本人及导师同意将学位论文提交至清华大学“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社”进行电子和网络出版，并编入CNKI系列数据库，传播本学位论文的全部或部分内容，同意按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。，一r★t研究生签名：燮导师签名日期：凇哆。g·≥y虚拟化技术是云计算的底层支撑技术，其发展历史较长，随着云计算的普及而被普遍应用。但对于小规模私有云环境来说，由于自身硬件资源异构，搭载的应用服务种类繁多等特点，因此对虚拟化

3、技术有着自己的特定需求，并不是所有的虚拟化技术都适合。在虚拟化技术得到广泛应用的背景下，云计算数据中心的传统网络基础设施已经明显不能满足对虚拟机的网络管理需求。针对以上问题，本文通过比较发现KVM比XEN更适合构建小规模私有云。接着通过对KVM进行深入研究而对KVM进行相应的裁剪以获得性能上的优化和功能上的扩展。最后提出一种针对小规模私有云的虚拟网络解决方案。本文主要研究内容如下所述：·首先介绍了当今IaaS云平台底层虚拟化的相关主流技术，其中包括虚拟化技术，以及虚拟网络解决方案SDN与OpenFlow，并站在一

4、个小规模数据中心用户的角度对各个技术方案进行比较；·接着深入研究了KVM虚拟化技术的相关细节，发现KVM直接应用在小规模私有云环境中仍然存在一些问题，因此我们对KVM进行了相应的裁剪，主要内容包括为了提升KVM网络I／0性能替换了KVM默认网络驱动程序，为了增加KVM对虚拟网络的支持替换KVM的虚拟网桥模块，为了管理虚拟机方便而引入了Libvirt；·针对小规模私有云应用环境我们提出一个基于OpenvSwitch的虚拟网络解决方案并设计实验对该解决方案进行了功能性和性能上的评估，结果显示OpenvSwitch完全

5、适用。·最后我们应用上边提到的相关技术方案提出专门针对中小规模数据中心的基于OpenNebula的IaaS云计算解决方案YNU．Cloud，对YNU—Cloud及其虚拟和网络的体系结构设计细节进行了描述，并最后将YNU．Cloud部署实现。关键词：虚拟化，KVM，OpenvSwitch，私有云IIAbstractVirtualizationtechnologyistheunderlyingtechnologyforcloudcomputingwithalonghistoryofdevelopment．Ithasb

6、eenwidelyusedasthepopularityofcloudcomputing．Becauseofheterogeneousofhardwareresources，equippedwithawidevarietyofapplicationservicesforsmall-scaleprivatecloudenvironments，ithasitsownspecificneedsforvirtualizationtechnology,andnotallvirtualizationtechnologiesa

7、resuitable．Virtualizationtechnologyhasbeenwidelyused，traditionalnetworkinfrastructureofcloudcomputingdatacenterclearlycannotmeetthevirtualmachine’Snetworkmanagementneeds．Tosolvetheaboveproblem，thisthesisfoundthatKVMismoresuitableforbuildingsmall·scaleprivatec

8、loudthanXen．Followedbyin-depthstudyoftheKVM，wecutofsomepartsofKVManddidperformanceoptimizationandfunctionalexpansionforKVM．Finallyweproposeasolutionforsmall-scaleprivatecloudvirtualnetwor