基于EUCALYPTUS的虚拟云改进研究
时间：2021-04-07 07:53:43 来源：达达文档网 本文已影响 人 
[摘 要]本文基于以往的研究，提出了通过虚拟相互通讯的进程，减少相互通讯的两个或多个任务的通讯时间。通过虚拟化通讯进程到一个工作站中，减少了进程间通讯开销和降低网络繁忙程度，从而降低网络通讯负载。由于虚拟化，增加了虚拟集团中的被虚拟化的硬件软件系统的资源的利用率，更加充分的利用这些结点的CPU的空闲计算能力，增加了系统中资源的利用率，并使系统的健壮性得到了提高。
[关键词]虚拟进程；网络负载；资源利用率
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０８２１．２０１１．０５．０３４
〔中图分类号〕ＴＰ３０２ 〔文献标识码〕Ａ 〔文章编号〕１００８－０８２１（２０１１）０５－０１５２－０６
Virtual Cloud Improved Research Based on EUCALYPTUSChen Zhong
（Jilin Computer Technology Institute，Changchun 130012，China）
〔Ａｂｓｔｒａｃｔ〕This paper proposed one method to reduce the time inter-process communication through the virtual process.By virtualization the related process to one workstation,decreases the overhead of the time and winkle the busy degree of thenetwork,then reaching low the load of the network.For the virtualization,improvi ng the using efficiency of the hardware and software,better using of the idle CP U computing ability,meanwhile,it enhanced the efficiency of the resource,especia lly, by this way,the system became more robust than before.
〔Ｋｅｙｗｏｒｄｓ〕virtual process;network load;resource utilization
１ 背景知识
云计算有很多定义，这里对云计算［１］作如下定义：云计算是一个模型，它具有这样的特点，能够提供方便服务，对那些能够以非常微小代价进行管理或最小的服务提供交互的、可以被快速规定（provision）并发布可配置的计算资源（如网络、服务器、存储器、应用程序和服务）以执行网络点播访问。
云计算作为一种资源消费方式其思想是一个比较老的观念［２］，只是在近些年才被商业实现。当前代表性的公共应用计算的云包括Amazon Web Service，Google AppEngine以及Microsoft Azure。图１示了不同角色的人：终端用户，资源提供者在不同的云计算层次的对应关系。服务提供者享受的简易的软件安装、维护，以及通过版本直接进行中心控制。终端用户可以访问这些服务，在任何时候任何地方，共享数据或者合作完成一项任务。云计算的系统运算及系统总各部分的逻辑图如图１。这种由5个必要的特性，3个服务模块和4个部署模型构成的模型增强了可用性。该定义的特点是强调资源、服务、方便、可配置等特点。
图１ 云计算的终端用户和提供者
我们有很多方式把计算能力和数据存储设施提供给用户，例如用户可以通过一台独立的计算机获取资源，也可以从分布于全球的数以千计的计算机节点的网络上获取。用户通常定位资源基于各种资源特征，包括硬件设施的体系结构，内存、存储能力，网络连接、以及地理位置等。通常这种资源定位处理包含了资源可用性、应用程序性能、软件服务请求和连接管理等。然而，高性能计算和网格计算社区［７－８］的出现极大的改变了现状，他们致力于创造资源并提供标准［９－１２］，但是，这些努力对于终端想要访问复杂的资源来说仍然显得有些无能为力。
云计算系统中产生虚拟机管理程序（hypervisor）软件的机器虚拟工程［２２－２５］已经使这种机制能够实现向用户提供资源。特别的，这些努力已经影响到了硬件的设计［２６－２８］，使得硬件能够支持透明的操作系统托管（operating system hosting）。正确的虚拟体系结构仍然是一个开放的研究领域［２９］，它包括分析、优化、理解虚拟系统的性能［３０－３４］等。EUCALYPTUS执行云计算操作系统，即，通过设计封装底层管理程序，使得系统任务的执行与管理程序无关。但是我们需要知道，当前系统执行使用的是基于Xen的虚拟程序作为它的初始目标管理程序。
网格计算被看做一种智能的子云计算［３５－３８］。网格计算和云计算共享基于方法的服务（share a services oriented approach）［３９－４０］和面对可能相同的用户（例如，研究者和分析者执行相对松散的并行运算）。但是，这毕竟是两种不同的解决问题的方式。第一，网格系统是一个被结构化的系统，所以，单独的一个用户的请求能够（并且应该）消耗总的资源池［４１］里的大部分资源片段。云系统通常限制个人请求的大小为一个总的可用的资源的微小的片段［１３］，以支持大数量的用户的使用。第二，涉及到资源联合。从概念上说，网格计算利用的是基于中间件方式作为合作的模块间的资源联合，同时使用划分开的管理域管理系统［４］。云服务的场地需要预约，是非联合的使用。这就是说，一个云计算系统是一个典型的单一（潜在的是大量的）实体所操作的系统，该系统利用管理特权将任务委托给统一配置和调度策略去处理。这里的EUCALYPTRS被设计为管理和控制分布式资源的大集团，它利用权限管理和资源分配策略，遵循约束管理云系统的设计的这样一套系统。
通过虚拟平台提供的新设施，大量的系统利用这些提供大规模因特网服务［１３，４３］的技术已经建立，这些系统的特点是他们根据工作负载的浮动必须能够快速的增加或降低资源消耗规模、支持大量的用户同时点播资源，以及提供稳定的访问以满足提供的资源让用户在心理上感受到它超过因特网的需要。而基于底层资源的体系架构的系统操作通常并不被公开，而EUCALYPTUS因为共享对象和设计的目标而往往共享一些架构特点。
商业云计算Amazon EC2/S3，Google AppEngine，salesforce.com等保留基础设施的所有权，同时对外开放接口。一些开源项目的目标利用虚拟化的帮助提供资源，如Usher［１７］是一个来自学术界（academia）的模块化的开源的虚拟管理框架。Enomalism［１４］是一个来自初创公司的开源的云软件框架。Virtual Workspace（如VMs），它利用几个已经存在的方案开发的，应用于网格计算领域（grid computing arena）。Cluster-on-demand［９］项目专注于用于科学计算应用的虚拟机的提供。oVirt［４４］是一个基于web的虚拟机管理终端。
