面向服务器整合的高效物理机到虚拟机转换系统

摘要

由于具有提升服务器资源利用率、降低管理成本以及减少能耗开销等优点，虚拟化技术在当今的使用越来越广泛。然而，目前仍然有很多传统的应用程序运行在物理服务器之中，还不能享受到虚拟化带来的便利。因此，如何高效的把这些运行传统应用程序的物理机整合并转换成为虚拟化环境中的虚拟机，同时最小化对运行中的应用程序的影响，成为了一个充满挑战和亟待解决的问题。
　　目前常用的物理机到虚拟机转换方式往往在完成转换的同时带来巨大的服务失效时间，导致不能高效地适用于现实的应用场景。通过对目前物理机到虚拟机转换方式的分析，找到引起巨大服务失效时间的原因在于物理机长期关闭和显式磁盘同步过程，并且设计了一种新型的面向服务器整合的高效物理机到虚拟机转换系统。首先完成本地物理机到虚拟机转换，将原物理机快速转换成本地虚拟机。之后结合隐式的磁盘同步方法和虚拟机在线迁移技术，将原物理机转换并整合到远程虚拟化平台之中，完成整个物理机到虚拟机转换过程。服务失效时间主要存在于本地物理机到虚拟机转换过程，隐式磁盘同步并不会带来服务失效，同时虚拟机在线迁移过程带来的服务失效时间完全可以忽略。因此，转换系统的总服务失效时间可以大大减少。
　　针对不同类型的系统负载进行物理服务器到虚拟机的转换。测试结果表明相对与传统的物理机到虚拟机转换方法，总的服务失效时间减少90％以上，系统的额外开销不超过5%。证明面向服务器整合的物理机到虚拟机转换方法具有高效性和可行性。此外还提出了转换系统可行的应用场景，包括数据中心中传统物理服务器整合以及构建高性价比的故障转移系统。

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1 绪论

1.1问题的提出

1.2国内外研究现状

1.3课题背景和研究内容

1.4论文的组织结构

2 面向服务器整合的高效物理机到虚拟机转换系统设计

2.1系统设计思想

2.2物理机到虚拟机转换系统概述

2.3物理机到虚拟机转换系统组成

2.4 物理机到虚拟机转换系统分析

2.5小结

3 系统实现的关键技术

3.1系统实现概述

3.2本地P2V转换

3.3磁盘复制和隐式磁盘同步

3.4虚拟机迁移

3.5转换流量动态监测

3.6小结

4 系统测试

4.1实验设置

4.2空负载迁移测试

4.3静态负载迁移测试

4.4动态负载迁移测试

4.5 I/O性能开销测试

4.6小结

5 应用场景

5.1数据中心服务器整合

5.2构建高性价比故障转移系统

5.3小结

6 总结与展望

致谢

参考文献

附录1 攻读硕士期间发表的论文

附录2 攻读硕士期间申请的国家专利

附录3 攻读硕士期间参与的项目