DOI: 10.17586/2226-1494-2017-17-4-725-732


УДК004.45

МОДЕЛЬ ДИНАМИЧЕСКОЙ МИГРАЦИИ ВИРТУАЛЬНЫХ МАШИН С ГИБРИДНЫМ ПОДХОДОМ

Алексанков С. М.


Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования: Алексанков С.М. Модель динамической миграции виртуальных машин с гибридным подходом // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2017. Т. 17. № 4. С. 725–732. doi: 10.17586/2226-1494-2017-17-4-725-732

Аннотация

Предмет исследования.Исследован процесс переноса виртуальных машин без прерывания сервиса («динамическая миграция», англ. «Live Migration»). Предложена модель, позволяющая оценить время переноса виртуальных машин и время недоступности сервисов при динамической миграции с «гибридным подходом» («Hybrid approach»). Миграция виртуальных машин позволяет приложениям прозрачно перемещаться вместе с их средами выполнения между физическими машинами и применяется для балансировки загрузки и оптимизации размещения виртуальных машин на узлах кластера в центрах обработки данных. Метод. Предложен гибридный алгоритм динамической миграции с позиции исследования времени переноса и времени недоступности сервисов при переносе виртуальных машин. Основные результаты. Предложена аналитическая модель, позволяющая оценивать время переноса виртуальных машин и недоступности сервисов при динамической миграции с гибридным подходом. Выполнен анализ механизмов миграции при использовании гибридного подхода в сравнении с другими механизмами. Показано, что использование при переносе виртуальных сервисов с одинаково высокими скоростями записи и чтения гибридного подхода позволяет одновременно минимизировать время миграции и время недоступности сервисов по сравнению с механизмами с копированием до остановки и после остановки. Практическая значимость. Результаты работы представляют интерес при проведении анализа и оптимизации вычислительных процессов в центрах обработки данных, в которых виртуальные машины могут перемещаться между физическими серверами при профилактических работах и для обеспечения интеллектуальной балансировки нагрузки. Также предложенные модели могут применяться при определении возможности и целесообразности включения механизмов миграции в программные продукты управления виртуализованной инфраструктурой различного применения.


Ключевые слова: живая миграция, динамическая миграция, виртуализация, виртуальные машины, высокая доступность, кластеры, моделирование

Список литературы

1. Jin H., Li D., Wu S., Shi X., Pan X. Live virtual machine migration with adaptive memory compression // Proc. IEEE Int. Conf. on Cluster Computing (CLUSTER '09). New Orleans, USA, 2009. Art. 5289170. doi: 10.1109/CLUSTR.2009.5289170
2. Bing Wei. A novel energy optimized and workload adaptive modeling for live migration // International Journal of Machine Learning and Computing. 2012. V. 2. N 2. P. 162–167. doi: 10.7763/IJMLC.2012.V2.106
3. Sahni S., Varma V. A hybrid approach to live migration of virtual machines // Proc. IEEE Int. Conf. on Cloud Computing for Emerging Markets (CCEM 2012). Bengalore, India, 2012. P. 12–16. doi: 10.1109/CCEM.2012.6354587
4. Косивченко А. Комплексное решение: виртуализация + отказоустойчивый кластер // Системный администратор. 2009. № 9(82). С. 16–19.
5. Обзор миграции виртуальных машин и хранилища [Электронный ресурс]. 2013. Режим доступа: https://technet.microsoft.com/ru-ru/library/jj628158.aspx, свободный. Яз. рус. (дата обращения 30.05.2015).
6. Wu Y., Zhao M. Performance modeling of virtual machine live migration // Proc. IEEE 4th Int. Conf. on Cloud Computing (CLOUD 2011). Washington, USA, 2011. P. 492–499. doi: 10.1109/CLOUD.2011.109
7. Алексанков С.М. Модели динамической миграции с итеративным подходом и сетевой миграции виртуальных машин // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2015. Т. 15. № 6. С. 1098–1104. doi: 10.17586/2226-1494-2015-15-6-1098-1104
8. Алексанков С.М. Модель процесса динамической миграции с копированием данных после остановки виртуальных машин // Изв. вузов. Приборостроение. 2016. Т. 59. № 5. С. 348–354. doi: 10.17586/0021-3454-2016-59-5-348-354
9. Богатырев В.А., Алексанков С.М., Демидов Д.В., Беззубов В.Ф. Надежность резервированного вычислительного комплекса при ограниченном восстановлении // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2013. № 3 (85). С. 67–72.
10. Zhu J., Jiang Z., Xiao Z, Li X. Optimizing the performance of virtual machine synchronization for fault tolerance // IEEE Transactions on Computers. 2011. V. 60. N 12. P. 1718–1729. doi: 10.1109/TC.2010.224
11. Agrawal S. Hardware virtualization towards a proficient computing environment // International Journal of Innovation and Applied Studies. 2013. V. 3. N 2. P. 528–534.
12. Ibrahim K.Z., Hofmeyr S., Iancu C., Roman E. Optimized pre-copy live migration for memory intensive applications // Proc. Int. Conf. for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis. Seattle, USA, 2011, art. 40. doi: 10.1145/2063384.2063437
13. Ye K., Jiang X., Huang D., Chen J., Wang B. Live migration of multiple virtual machines with resource reservation in cloud computing environments // Proc. 4th Int. Conf. on Cloud Computing, CLOUD 2011. Washington, USA, 2011. P. 267–274. doi: 10.1109/CLOUD.2011.69
14. Malik V, Barde C.R. Live migration of virtual machines in cloud environment using prediction of CPU usage // International Journal of Computer Applications. 2015. V. 117. N 23. P. 1–5. doi: 10.5120/20691-3604
15. Bogatyrev V.A. Fault tolerance of clusters configurations with direct connection of storage devices // Automatic Control and Computer Sciences. 2011. V. 45. N 6. P. 330–337. doi: 10.3103/S0146411611060046
16. Bogatyrev V.A. An interval signal method of dynamic interrupt handling with load balancing // Automatic Control and Computer Sciences. 2000. V. 34. N 6. P. 51–57.
17. Богатырев В.А., Богатырев С.В. Резервированное обслуживание в кластерах с уничтожением неактуальных запросов // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2017. № 1. С. 21–28. doi: 10.14489/vkit.2017.01.pp.021-028
18. Богатырев В.А., Богатырев А.В. Модель резервированного обслуживания запросов реального времени в компьютерном кластере // Информационные технологии. 2016. Т. 22. № 5. С. 348–355.
19. Богатырев В.А. Богатырев А.В. Надежность функционирования кластерных систем реального времени с фрагментацией и резервированным обслуживанием запросов // Информационные технологии. 2016. Т. 22. № 6. С. 409–416.
20. Богатырев В.А., Богатырев С.В. Надежность мультикластерных систем с перераспределением потоков запросов // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2017. Т. 60. № 2. С. 171–177. doi: 10.17586/0021-3454-2017-60-2-171-177
21. Bogatyrev V.A. Protocols for dynamic distribution of requests through a bus with variable logic ring for reception authority transfer // Automatic Control and Computer Sciences. 1999. V. 33. N 1. P. 57–63.
22. Богатырев В.А., Богатырев А.В., Богатырев С.В. Перераспределение запросов между вычислительными кластерами при их деградации // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2014. Т. 57. № 9. С. 54–58.
23. Богатырев В.А., Богатырев А.В., Голубев И.Ю., Богатырев С.В. Оптимизация распределения запросов между кластерами отказоустойчивой вычислительной системы // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2013. № 3 (85). С. 77–82.
 

Информация 2001-2017 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика