基于xen的虚拟化在线迁移技术的研究与实现

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1、密级:硕士学位论文基于Xen的虚拟化在线迁移技术的研究与实现作者姓名：张博指导教师:李喜旺研究员中国科学院沈阳计算技术研究所刘达副研究员中国科学院沈阳计算技术研究所学位类别:工程硕士学科专业:软件工程培养单位:中国科学院沈阳计算技术研究所2016年4月ResearchandimplementationofonlinemigrationbasedXenvirtualizationtechnologyByZhangBoADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmento

2、ftherequirementForthedegreeofMasterofSoftwareEngineeringShenyangInstituteofComputingTechnology,ChineseAcademyofSciencesApril,2016独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国科学院大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确

3、方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。签名：日期：关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国科学院大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以公布学位论文的全部或部分内容。（涉密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：摘要摘要随着我国智能变电站建设的推进，虚拟化技术在智能变电站的应用变得十分迫切。但是，虚拟化技术如何应于智能变电站还处于初步尝试探索阶段。因此，虚拟化技术的研究显得越发重要。在

4、虚拟化技术中，在线迁移技术能够完整的、不间断的将一个计算机系统（即虚拟机）从一台物理主机迁移到另一台物理主机，不仅能够保证各个服务器主机的动态负载均衡，而且可以提供了整个信息系统的在线升级和维护。高效动态地迁移虚拟机而不影响虚拟机的正常服务是在线迁移的终极目标。目前在线迁移技术的难点和重点是如何在确保服务质量的前提下减少迁移时间和宕机时间。Xen是性能优越的开源虚拟化技术，同时支持半虚拟化和全虚拟化技术，符合智能变电站设备系统配置冗余复杂的应用环境。因此，本文以Xen为实验平台研究虚拟机在线迁移，通过对原有迁移算法进行改进，提出基于延迟传送的脏页分层算法，设计实现并测试改进

5、后的效果。本文的工作主要有以下几点：首先，在研究Xen虚拟化实现的架构、关键技术，以及在结合阅读源码的基础上，深入分析了解Xen在线迁移技术的具体实现。其次，在上述研究的基础上，分析影响迁移性能的因素，得出迁移算法存在的不足和缺陷，然后在传统的迁移设计上提出合理的在线迁移框架，依据分层拷贝和延迟拷贝的思想设计了新的迁移算法。分层拷贝算法是根据页面的修改特性将脏页划分为不同层次，针对不同层次的脏页进行不同处理，提高迁移效率；延迟拷贝算法则主要侧重对需要连续传送脏页的控制，尽量减少不必要的传送，降低迁移时间。最后，通过在不同应用程序运行下的对比实验，验证本文设计的在线迁移算法的

6、合理性和有效性。在对实验结果进行分析后得出：改进后的迁移算法能有效的改善总迁移时间和宕机时间。【关键词】Xen在线迁移预拷贝分层拷贝延迟传送I基于Xen的虚拟化在线迁移技术的研究与实现ABSTRACTWiththeadvanceoftheconstructionofintelligentsubstation,virtualizationtechnologyintheapplicationofintelligentsubstationhasbecomeveryurgent.Inthevirtualizationtechnology,onlinemigrationtechnol

7、ogymigrateacomputersystem(orvirtualmachine)fromonephysicalhosttoanotherphysicalhost.Thistechnologynotonlyensuresdynamicloadbalancingforeachhost,butalsoprovidesonlineupgradeandmaintenanceoftheentireinformationsystem.Efficientanddynamicallymigratingvirtualmachin