网络虚拟化技术在云计算中的应用研究

作者:陈鹏;何涛 刊名:中国新通信 上传者:沈正南

【摘要】随着科技的高速发展,虚拟化技术,应运而生,而云计算的应用和发展为虚拟化技术在网络发展提供了新的历史机遇。本文就虚拟化技术应用和发展趋势以及在云计算中的应用等问题进行分析探讨。

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网络虚拟化技术 在云计算中的应用研究 □陈鹏 何涛湖北省电力公司信息通信中心 【摘要】 随着科技的高速发展,虚拟化技术,应运而生,而云计算的应用和发展为虚拟化技术在网络发展提供了新的历史机遇。本文就虚拟化技术应用和发展趋势以及在云计算中的应用等问题进行分析探讨。 【关键词】 虚化技术 云计算 系统管理 云计算是随着科技发展,新生的一种新型的共享基础设施的方法。云计算可以通过与大系统的联系,一起为使用者提供各种各样的服务。即云计算是相关网络计算发展的产物, 通过互联网这个媒介提供各种各样的虚拟服务器。它的原理是通过对远程服务器或者本地计算机大规模的计算机分布式计算。促进云计算的发展与产生的因素包括:发展网格计算技术、高端储传技术的出现,特别是网络虚拟化的发展。 1 虚拟化技术 虚拟化技术是云计算的基本支撑,虚拟机的快速部署与便捷的系统管理、资源利用率的提高极大地推动力云计算的发展。 首先,分析虚拟环境下应用程序的特征,提供面向应用的、高效的资源虚拟化方法。其次,从 虚 拟 机资源管理着手,根据应用程序的特征,解决虚拟机动态部署与调度过程中多层面的动态资源管理问题,保证虚拟机的服务质量,提 高资源利用效率。在虚拟化环境下,需要重新审视或刻画应用程序、操作系统、虚拟机管理器以及硬件的各自行为特征以及相互之间的约束、依赖和协同。了解应用程序对资源(CPU、Cache、Memory、IO)的需求、应用程序对环境的依赖(OS、Lib)和分析应 用程序与硬件的结合(多核、EPT/NPT、性能监控)。 其次,基于特征分析的资源预测资源需求与其性能、能耗等的关系:单机、多 机通过应用程序、客户操作系统(GuestOS)、虚拟机管理器(VirtualMachineMonitor,VMM)、硬件等层间的通讯通道把预测信息传递到虚拟机管理器,就可以支持虚拟机管理器动态调优系统。 2 虚拟机的内部分析 每类应用程序都有其计算的特点,当这些应用程序部署在一个虚拟机上时,就反映为虚拟机的计算特征。对于计算特征相似的虚拟机,当把它们部署在同一台物理主机上时,就会存在对相同计算资源的竞争使用,从而影响总体性能。如果能尽量把计算特征相容的虚拟机部署在一起,则会提高物理主机计算资源的利用率,提 高 虚 拟 机 的 总体性能。 2.1 单机环境下虚拟机间的动态资源调整虚拟机资源的静态分配: (1)基本满足虚拟机的需求,但仍会造成资源的浪费:纯静态的预测并不能反映虚拟机运行状态的动态变化,在 虚 拟 机运行的不同时刻,其计算特征仍然会有所变化。 (2)虚拟机资源的动态调配: 新应用 ewApplicationN 35 通过在虚拟机管理器中增加对虚拟机运行时刻的计算特征的动态变化的监测,可以采用相应的机制调整虚拟机间的资源分配 2.2 多机环境下虚拟机间的动态资源调整 基于多机资源协调预测,合理实施虚拟机迁移,针对各虚拟机的资源需求以及整个环境的节能需求,设计 并 实 现 一 套合理诱发虚拟机迁移的机制:一方面,消除热点物理机、满足更大的资源需求;另一方面,虚拟机融合,关闭部分物理主机,节能。虚拟机迁移开销较大:只有在预期虚拟机计算特征明显且将较持久的改变为另一种状态时,进行迁移才是最优的选择。 3 对服务器的虚拟化 对服务器的虚拟化是一个基于底层的物理设备上的操作系统、软件的分离技术脱钩,这将是硬件,和 应用 程 序 、操 作系统一起到一个虚拟机迁移归档。虚拟化管理软件对多个物理设备一起管理,从而提高了物理设备之间的整体性,形成一个统一的资源管理。在 一台物理服务器上可以运行好几个虚拟机

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