● 摘要
随着互联网技术的不断发展及应用的深入，网络聚合了丰富的计算资源、数据资源、软件资源以及服务资源等。由于底层资源的异构性、分布性以及动态性使得它们常常不能满足具体应用的特定需求。应用需求与资源的不匹配导致了资源的利用率低以及用户的满意度低等问题。针对资源总量丰富但利用率低下的现状，学术界和工业界开展了大量的研究工作，其中，资源虚拟化技术作为一种能够屏蔽资源差异，提高其利用率的技术得到了广泛的关注。本文基于资源虚拟化技术并在实际应用的驱动下，研究、设计并实现了一种基于虚拟机的弹性计算服务的构建方法。它可按需构建基于虚拟机的虚拟计算环境，通过虚拟计算环境提供弹性计算服务，支持特定用户的作业计算。本文基于Master/Worker架构的资源管理框架提出一种作业-资源映射机制，该机制支持资源优化、负载均衡的资源分配，并且通过构建管道支持作业在资源上的可靠执行；通过一种基于角色的自适应虚拟资源管理机制对虚拟资源生命周期进行有效管理，并且支持动态的多节点资源自适应管理，通过虚拟机的迁移使得虚拟机中的应用程序具有高可用性；描述基于复杂事件处理的系统流程错误检测机制，以及设计基于动态BloomFilter的两阶段错误恢复策略来减少错误恢复的时间。在上述研究工作的基础上，设计并实现了弹性计算服务原型系统，在具体应用场景下进行了功能验证与分析。实验验证了论文研究成果的正确性和有效性，同时也表明原型系统具有较强的可用性。