题目：基于分布式虚拟化环境的应用迁移技术

近年来，互联网技术及移动通讯技术快速发展，使得人们获取信息的方式及体验应用服务方式发生了改变，人们更加关注应用的移动性体验，而应用迁移技术能够很好地适应这些改变，如何解决应用迁移的高效性以及应用服务体验的连续性是实现应用迁移的难点。当前的迁移技术主要分为进程迁移技术和虚拟化迁移技术，并没有专门针对应用的迁移技术，因此如何实现应用迁移是当前的研究热点与难点。进程迁移技术以进程为基本迁移单位，但是应用程序并不是单一的进程，同一应用中多个进程之间存在一定的依赖关系，如果仅考虑进程迁移将破坏一个应用的完整性；虚拟化迁移技术则以虚拟机作为基本迁移单位，需要对整个虚拟机中所有资源进行迁移，大部分传输的资源并不是待迁移应用所必须的，对这些不必要资源的传输增加了迁移完成时间。本论文针对当前虚拟化迁移技术在完成应用迁移过程中出现的迁移时间过长、迁移效率较低等问题，研究了基于分布式虚拟化环境的应用迁移相应的优化技术。本论文主要的研究内容和贡献包括：1) 基于分布式虚拟化环境的应用迁移软件体系结构针对应用迁移和不同层次上实现的虚拟化迁移技术的特点及不足，研究并设计了一种基于分布式虚拟化环境的应用迁移软件体系结构，并对该软件体系结构进行了层次划分并定义了各层次需完成的功能，设计了在该软件体系结构下应用迁移的工作流程，为设计和实现高效的应用迁移技术打下了基础。2) 基于硬件级虚拟化的应用迁移技术在基于分布式虚拟化环境的应用迁移软件体系结构基础上，研究并实现了一种基于硬件级虚拟化的应用迁移技术。提出并实现了一种基于马尔科夫概率预测模型的内存预同步Pre-Sync技术及一种应用内存预同步间隔慢启动策略，并基于KVM（Kernel-based Virtual Machine）实现了相应的原型系统。该应用迁移技术能够在1s左右完成对各类应用的迁移，同时针对文本编辑应用、音频应用及视频应用分别降低了50.5%、 63.9%、 65.6%的预同步传输量。3) 基于操作系统级虚拟化的应用迁移技术在基于分布式虚拟化环境的应用迁移软件体系结构基础上，研究并实现了一种基于操作系统级虚拟化的应用迁移技术。提出并实现了一种操作系统级虚拟化应用迁移Pre-Copy技术，通过内存脏页预传及基于外部存储的文件系统共享降低迁移完成时间及迁移停机时间，并基于OpenVZ实现了相应的原型系统。该应用迁移技术能够在13.44秒左右完成对文本编辑应用的迁移，其中迁移停机时间为3.92秒，相对原始OpenVZ迁移减少了73.5%。