● 摘要
虚拟计算平台支持动态按需创建不同类型软件运行所需的虚拟环境，使不同软件共享并且充分利用底层硬件资源，使得软件在虚拟环境中的运行不受底层硬件动态性、异构性、分布性的影响，可以更加灵活、高效、稳定的运行。但由于现有虚拟计算平台只支持虚拟机在宿主机上的随即部署方式，可能会导致虚拟网络中宿主机节点的负载失衡，影响了平台上应用服务的整体性能。如何在虚拟计算平台中平衡不同宿主机节点的负载，实现高效的资源使用率，是虚拟计算平台的一个关键的研究问题。再加上分布式应用软件的动态作业信息的不确定性，如何实时动态地调整虚拟机网络的负载均衡也是本文研究的目标。本文在分析现有的负载平衡技术的研究的基础上，引入基于模糊控制理论的自适应框架，提出与该自适应框架相结合的采用多参数评测负载的一种动态负载平衡机制。自适应框架与系统本身解耦，极大地有利于系统的开发、更新和维护，并且尽可能地减小框架本身对系统性能的影响，也便于已有系统的整合。为了尽可能减少运行时的计算量，该框架采用查询表的方式工作，将大部分计算量放在离线时进行，使框架本身具有良好的性能，消耗非常少的系统资源。 基于上述研究成果，本文对自适应框架进行设计与实现，并且将框架与虚拟机网络负载平衡工作相结合，并基于CIVIC虚拟计算平台给出原型系统的实现与评价。在原型系统的实验中，同时考虑多个参数作为负载性能的评判指标可以适应不同类型的分布式软件的负载调整。实验中考虑两个核心参数：CPU利用率和网络通信量，从性能测试的结果可以看出本文实现的虚拟计算平台的自适应资源分配方案比主流的负载均衡算法更加明显地平衡了网络负载并且提高了网络运行的吞吐率即任务的相应时间。关键词：自适应，模糊控制，虚拟机网络，负载平衡机制，虚拟机迁移