摘要: 作为一种按需服务的新型商业化计算模式，云计算受到越来越多专业人士的欢迎。随着云计算技术普及，数据中心能耗问题越加突出和严峻，其主要原因是云数据中心的资源利用不充分，主机负载不均衡导致的。因此，解决云数据中心资源利用不充分和不均衡问... 展开 作为一种按需服务的新型商业化计算模式，云计算受到越来越多专业人士的欢迎。随着云计算技术普及，数据中心能耗问题越加突出和严峻，其主要原因是云数据中心的资源利用不充分，主机负载不均衡导致的。因此，解决云数据中心资源利用不充分和不均衡问题是节省能耗的主要途径之一。云计算中，虚拟机迁移技术主要通过对数据中心的虚拟机与主机资源进行分配和重组，从而提高主机资源的利用率，有利于主机负载均衡，进而达到降低数据中心能耗的目的。 本课题对当前虚拟机迁移技术进行了比较全面的总结与分析，阐述了目前虚拟机迁移技术的研究现状，以及虚拟机在迁移过程中需要考虑的因素，研究虚拟机迁移的优化过程。在实际云环境中，负载过高的主机对其能耗和性能的影响较为明显。因此，将研究主机负载情况作为本课题的基本出发点，进而协助优化虚拟机迁移决策，该思想与粒计算理论吻合，而三支决策作为粒计算领域中一种解决问题的特殊粒化方式，将其“三分而治”的理念引入到虚拟机迁移策略中，针对能耗优化问题提出了一系列的优化方案。 1.为实现数据中心负载均衡和降低能耗，本课题提出一种基于三支决策的虚拟机迁移策略。结合三支决策理论方法，将主机依据负载状态划分为3种不同类型：高负载主机、中等负载主机和低负载主机。考虑到不同类型主机的负载和资源利用率特征不同，对不同类型的主机在采取虚拟机迁移策略上进行多方面因素考虑，即高负载主机考虑虚拟机预迁出后，该主机的多维资源均衡度和主机负载下降幅度两方面因素；低负载主机考虑虚拟机预放置后，该主机的多维资源均衡度因素；通过高负载主机的迁出，低负载主机的迁入，最终将数据中心所有主机的负载都收敛到中等负载的区间，实现主机负载均衡，并降低数据中心能耗。 2.由于不同虚拟机执行同一作业的不同任务，任务之间可能存在数据通信，导致虚拟机之间产生网络通信，进而使得虚拟机迁移会产生多余的网络通信开销。即虚拟机之间存在网络相关性的问题。针对此情况，本课题提出了一种基于网络相关性的虚拟机迁移策略。通过定义主机划分函数，将主机根据划分函数更细粒度地划分为7种不同类型：重过载主机、中过载主机、轻过载主机、中等负载主机、超低载主机、中低载主机、轻低载主机。同时将虚拟机迁移的时机划分为3种不同情况：立即迁移、延迟迁移和不迁移，对不同类型主机采取针对性的虚拟机迁移决策。通过CloudSim云仿真平台进行实验验证，结果显示，相比于其它虚拟机迁移策略，本课题提出的策略在维持数据中心主机负载均衡、降低数据中心能耗方面都具有明显优势。 收起