刘 畅

(国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司 信息通信分公司，河北 秦皇岛 066000)

基于遗传算法的虚拟机在线迁移优化方法

刘 畅

(国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司 信息通信分公司，河北 秦皇岛 066000)

虚拟机在线迁移是云计算研究热点。目前已有的研究工作未能考虑Web应用资源需求的变化规律，可能会存在因虚拟机循环迁移而导致的Web应用性能频繁违约现象。提出一种基于Web应用资源需求变化分析的虚拟机迁移优化方法，以虚拟机资源需求小于物理机资源供给为约束条件，将虚拟机和物理机空间布局的稳定性刻画成收益。每次执行虚拟机在线迁移操作时，都以收益最大化作为待迁移虚拟机和目标物理机的选择依据。实验结果表明，与已有方法相比，本方法能减少超过50%的性能违约次数。

虚拟机；循环迁移；在线迁移；遗传算法

Abstract: VM live migration is a hot topic, and previous work ignores the periodic change of resource requirements for a Web application. It may do VM live migration between two physical machines periodically. In this paper, we propose a benefit-sensitive approach based on analysis of periodic changes on resource requirement. Here, the benefit means the stability in spatial topological between VMs and physical machines. Experimental results based on live workload traces show that our approach can effectively reduce performance violations by as much as 50% compared with previous work.

Key words:virtual machine; cyclic migration; live migration; genetic algorithm

0 引言

虚拟机在线迁移[1-3]是指运行时变更虚拟机内存的物理位置，却不需要重启的一种资源调整技术。它强调的是虚拟机实例的位置变迁，而不是资源总量的改变。虚拟机在线迁移操作具有运行时重新绑定Web应用与物理机关系的能力，适用于Web应用负载动态变化，物理机资源供给无法满足(该物理机上虚拟机资源需求)的场景。其本质是找到虚拟机 (Web应用)和物理机的最佳部署关系，又称为“虚拟机放置”问题。

已有研究工作或忽略虚拟机在线迁移操作对Web应用性能的影响(能耗敏感方法)，或容忍一定程度的Web应用性能违约(迁移代价敏感方法)。……