面向智能电网应用的虚拟机调度与容错机制研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kayeyoo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年以来,随着互联网+的提出,为了充分发挥互联网在生产要素配置的优化和集成作用,越来越多的互联网技术被应用到传统领域。虚拟化技术作为互联网云计算领域的重要分支,也被应用到传统的能源领域,为电网应用带来透明化、隔离性以及统一管理的优势。在电网实际环境下,应用占用资源大,应用内部和应用之间通信频繁,在虚拟机调度时需要充分考虑这些因素,同时在虚拟机发生异常时,需要有高效透明的数据备份机制保证虚拟机的容错恢复。  目前虚拟机主要利用资源预测、服务质量保证,网络拓扑热点或者系统的整体负载情况等某一种外部因素来调度,很少考虑应用间关联关系,而在批量调度虚拟机时,现有的方法多迭代使用单机调度算法,在单机调度计算复杂时,调度时间开销很大。同时在虚拟机容错时,现有的数据同步方法主要采用内存预拷贝,粒度大,代价高,不适用现有的电网应用的使用内存量大,核心数据变化小,存在大量中间类型数据的特点。综上所示,面向电网应用的虚拟机调度与容错研究需要解决以下三个问题:(1)针对单虚拟机调度,如何满足电网应用在虚拟机上运行的需求,从而提高应用运行的性能。(2)针对多虚拟机批量调度,如何快速有效的部署虚拟机,减少部署过程的选择开销。(3)针对虚拟机容错中的数据同步方式,如何满足电网应用的高效透明的数据同步需求。  针对以上问题,本文分析现有的虚拟机调度机制,结合电网应用的特点,设计和实现了面向电网应用的虚拟机调度与容错机制,并在国家电网真实环境下验证了系统的有效性。本文的研究内容如下:  (1)提出了一种面向电网应用的单虚拟机的调度机制。针对电网应用运行的需求,提出应用配额限制,保证极限资源情况下应用稳定运行,并缩小后续计算的范围,降低计算的复杂度。针对应用间相互关联和电网应用容灾需求,提出应用关联检测方式,通过计算虚拟机之间的通信代价和容灾距离,并利用负载代价修正虚拟机的部署策略,避免系统资源的分配比例失调,保证系统运行的稳定。  (2)提出一种面向电网应用的多虚拟机批量调度机制。首先针对虚拟机批量调度时镜像的复制需求,根据虚拟机的通信代价聚类虚拟机,形成可供选择的虚拟机群。然后以虚拟机群的中心点为起点,通过概率的方式依次选取安装路径,并对本次选取的虚拟机更新其概率,经过若干次迭代,选择最优的虚拟机部署。该机制能尽可能的减少选择时间,保证选择相对最优的虚拟机。  (3)提出了一种高效的、多优先级同步的虚拟机核心数据同步机制,满足虚拟机容错的需求。通过构建虚拟机的同步目录结构,对应用的核心数据去重,减少了网络中数据的传输量,并能在虚拟机异常时,快速恢复数据。通过建立多优先级队列的数学模型,优先同步最重要的数据。为了减少非必要的数据的同步,在优先级队列的基础上加入自适应优先级调整的方式,对中间型文件延迟同步,对临时文件不同步,减少了不必要的同步。  (4)设计并实现了虚拟机管理系统,该系统实现了面向电网平台的调度与容错机制,并在实际使用和本文实验中证明方法切实可行。
其他文献
随着多媒体以及网络技术的发展,越来越多的企业使用网络会商系统。会商系统通过传输声音、视频、图像等信息,实现跨域沟通,能够为企业、公司提高办公效率、节约行政成本。但
标识密码技术是实现网络关键部分认证、授权机制,保障网络可控性,构建可信网络的重要手段。然而由于需要依靠第三方为用户生成私钥,使得标识密码技术存在与生俱来的密钥托管问题
该文详细介绍了系统的设计和实现过程.第一章对作者的问题进行了描述,并简要介绍了超大规模集成电路计算机辅助设计的概况,以及与作者的问题相关的子图同构问题和电路匹配问
随着移动设备的普及和多媒体技术的迅猛发展,人们日常生活中触手可及的多媒体数据呈现爆炸性增长。同时,新兴的交互式互联网技术的发展,使得这些数据有了一个整合的平台,从而形成
近年来,随着文本分析需求的增长,命名实体识别(Named Entity recognition,NER)研究蓬勃发展,命名实体识别任务的效果有了很大的提升,同时命名实体识别处理的文本类型和领域也越来
稀疏矩阵的应用领域广泛,典型的如网络分析、图论、解微分方程、社会关系分析、线性规划等领域。传统用于存储大型稀疏矩阵的通用存储结构主要有两种——行压缩存储格式CRS (
近年来,网络数据规模迅猛增长,网络数据的特点是来源多样,更新频繁,数据量大。网络数据中包含了大量的知识,这些知识是以实体为中心的,包括实体,实体间关系以及实体间关系的属性(如发
随着互联网的广泛应用,人们在享受信息资源所带来的巨大利益的同时,也面临着信息安全的严峻考验。互联网的迅速发展使得多方计算成为可能,随着合作计算与隐私保护越来越受到
随着云计算和移动互联网的迅猛发展,移动多媒体应用特别是移动音乐应用变得越来越普及,同时,数字音乐内容也越来越丰富。如何在海量音乐数据中快速准确地找到用户感兴趣的歌曲成
该文的工作主要集中在网络和多机系统的容错性及系统诊断两个方面。在容错性分析与设计方面,讨论了两种重要的计算机通信结构:点到点结构和多总线结构。在系统诊断方面,讨论了