基于人工蜂群的云计算负载均衡算法

针对云计算负载均衡问题,基于人工蜂群的思想设计负载均衡算法。首先建立了云计算系统中计算负载的数学模型;在此模型基础上,分三步实现负载均衡:①负载均衡决策,计算云系统整体的负载,在云系统整体上尚未过载且负载不均衡的前提下,启动后续步骤;②虚拟机分组,将云系统中的全体虚拟机分别归入过载、低负载、负载均衡三个分组。后续步骤中需要被迁移的计算任务通常处在过载虚拟机之上,而迁移目的地通常是一个低负载虚拟机;③计算任务调度,将过载虚拟机上的任务向外迁移,并设计规则来选择恰当的低负载虚拟机作为迁移目的地。实验验证了所提算法的有效性。     

基于虚拟化的不可信模块运行监控

为了监控内核模块rootkit的行为,提出一种基于硬件辅助虚拟化的虚拟机内核模块隔离框架,采用两套硬件辅助页表技术实现不可信模块与内核的隔离运行,并使用一种基于栈帧基地址链的方法保护内核堆栈的完整性.在KVM(基于内核的虚拟机)全虚拟化环境下实现了虚拟机内核模块隔离运行的原型系统Hyper-ISO(超级隔离).实验结果表明:Hyper-ISO可以实时监控不可信模块与内核之间的控制转移过程、不可信模块对内核代码与数据的访问序列,并保护内核堆栈在模块运行期间不被模块恶意修改.     

移动边缘计算中基于用户移动的虚拟机迁移策略研究

随着移动边缘计算(mobile edge computing,MEC)技术的深入发展,其面临的挑战也越来越复杂。由于用户移动而造成用户与云服务器之间的通信延时增加,用户服务质量(quality of service,QoS)下降是目前的研究热点,由此提出移动边缘计算中基于网络拥塞情况下的虚拟机迁移策略。将用户运行的带宽延迟敏感型应用卸载到用户周围代价最小的边缘服务器的虚拟机上,当出现网络拥塞情况时,通过将运行带宽延迟敏感型应用的虚拟机从拥塞的边缘服务器迁移到资源丰富的服务器上,达到提高链路的TCP(transmission control protocol)吞吐量的目的,同时改善用户的QoS。提出了4种不同的网络与边缘节点拥塞情况,通过仿真结果分析,所提出的虚拟机迁移策略可以有效地改善网络的TCP吞吐量,提高用户服务质量。     

云计算环境下虚拟机动态整合关键技术研究进展

虚拟机的动态整合是提高云计算物理资源利用率和降低云数据中心能耗的有效途径。在分析云计算环境下虚拟机动态整合的相关研究进展及现有关键技术的基础上,给出云计算的体系结构;详细讨论能耗、服务质量(quality of service,QoS)、服务等级协议(service level agreement,SLA)和虚拟机迁移成本4个指标,并提出总体优化目标;根据虚拟机动态整合的三个步骤探讨相关研究方法和关键技术,并从能耗与性能优化的角度进行分析;指出目前研究中的重点问题,并对动态整合策略、能效与性能的折中、QoS和SLA、资源分配和安全性等方面的研究进行展望。     

虚拟机CPU平台的基本执行环境研究

虚拟机是指通过软件方式模拟出具有完整计算机硬件系统功能的并运行在一个相对完全隔离环境中的完整计算机系统.虚拟机就像一台真正的计算机,它一样拥有自己的CPU、寄存器组、指令系统、输入输出以及堆栈等等.它和真实的计算机一样接受指令,执行指令并最终完成所规定的处理任务.虚拟机最重要的优点就是实现程序的跨平台性,即可以在不同的操作系统之间重复使用,这也是虚拟机被广泛应用的重要原因.该文对虚拟机CPU平台的基本执行环境进行了较深入的分析与研究,分别阐述了CPU平台的基本执行环境,虚拟机的数据栈、计算栈、参照栈的运行机制.     

跨域虚拟网络环境下虚拟机Live的迁移机制

针对跨域虚拟网络环境下虚拟机的在线迁移机制, 设计了支持虚拟机跨域通信的虚拟网络路由协议和控制虚拟机在线迁移的路由更新协议, 以支持虚拟机的跨域动态管理, 并基于流行虚拟化环境Xen, 完成了原型实现, 从而解决了虚拟机跨域的在线迁移问题, 实现了利用广域网络环境搭建动态虚拟化平台.     

基于虚拟机的网格计算模型

基于对网络计算中安全因素及实现环节的考虑,提出一种基于虚拟机和中间件的网格计算模型。该虚拟机是传统操作系统进程(虚拟机监视程序)和文件(虚拟机状态)的合并,对该模型做出了定性的讨论,并且从性能的角度作出了相应的可行性分析。最后,还叙述了该方法和虚拟机上网格计算架构所带来的中间件的竞争。     

带安全检测的云数据中心虚拟机迁移策略

在云数据中心的构造过程中,通过设计安全的架构来降低能量消耗是一种新的思路.提出了基于安全检测的虚拟机迁移策略,利用隔室技术及病毒传染模型(susceptible infected recovered,SIR)在虚拟机迁移过程把有安全威胁的虚拟机隔离出来,保证云数据中心的能量消耗与安全级别的平衡;参考Cloudsim项目中虚拟机迁移方法,将基于安全检测的策略分为安全虚拟机选择算法(security based selection,SBS)与安全虚拟机放置算法(security based placement,SBP);以Cloudsim云计算模拟器中的虚拟机选择及虚拟机放置策略作为性能比较对象.仿真实验结果表明,基于安全检测的虚拟机迁移策略可扩展性较好,可以抵御网络攻击,在能量消耗上只有少量的增加,可以作为其他云服务提供商构造云数据中心的参考模型.     

基于虚拟机的安全技术研究

由于虚拟机的高隔离性以及对系统、应用的透明性,使得很多安全技术是基于虚拟机实现的.提出一种基于Xen的安全架构,可将现有安全程序移植到该架构上,并保证其功能性,如文件、内存扫描以及主动防御技术.由于大量减少处于被保护虚拟机中的安全程序组件,使得安全程序本身具有更高的安全性,同时利用半虚拟化I/O技术将系统开销降低到最小,具有实用性.该框架还可将其他基于虚拟机的安全技术整合进来,且不需要修改现有的操作系统及应用程序,因此具有较强的适用性.     

云环境下基于冷点虚拟机迁移的热点消除方法

初始分配的虚拟机资源常常不能满足运行时服务的性能要求,导致资源利用率过高、响应时间过长等"热点"问题。为了消除热点以保障服务性能,传统方法主要包括资源扩展和虚拟机动态迁移,但还存在预留资源空间不足和虚拟机迁移代价过大等问题。针对上述问题,该文提出一种基于冷点虚拟机迁移的热点消除方法,即以冷点虚拟机为迁移对象,将其释放的资源分配给热点虚拟机,以保持热点服务的性能、降低热点消除代价,从而更好地满足服务等级协议约束,并通过实验证明该方法可行有效。     

A virtual machine-based invasion detection system for the virtual computing environment

0IntroductionThe virtual technologies whichaimat raisingthe uti-lizationrate of resources and the realization of the large-scale sharing of resources have enjoyedrapid developmentinrecent years.The virtual technologies research primari-lyfocuses ontwo directions:node-level and application-level virtual technology.At present,a popular subject ofstudyin application-level virtual technologies is the useof grid and P2Ptechnologies.However,personal comput-eris a closedintegritysystemin design,soit…     

基于Hadoop的云计算试验平台搭建研究

Hadoop是一个免费的开源云平台,是允许在集群计算机上分布式处理大数据的软件框架。它是一种可靠、高效、可伸缩的云平台,很适合在实验室环境下进行模拟测试。以Hadoop为基础,借助虚拟机VMware以及Linux、ubuntu、Hadoop、java--jdk等软件,详细地介绍了单机环境下的虚拟云平台搭建过程,并给出具体的实例搭建过程。在设计实例中详细的论述了虚拟机、java、Hadoop等软件的安装、设置、测试过程。实现了在实验室环境对云平台的虚拟,并提出了在搭建试验平台时应该注意的用户权限、路径配置和使用SSH服务程序等问题。该试验平台为系统中间件和应用服务的开发提供了基础。     

一种支持QoS评价的Web服务推荐模型

提出了一种支持服务质量（QoS）评价的Web服务推荐模型,其核心是根据用户确定的功能和QoS需求,基于现有的QoS评价指数进行服务推荐．该模型可应用于Web服务管理系统、Web服务选取及Web服务组合等应用系统．     

基于QoS的分级选择策略

讨论了QoS组成要素，提出了一种基于QoS的分级顺序服务策略．该策略是在服务质量保证协议（QoSGP）的基础上，将用户分成不同优先权的三个等级，按优先权从高到低为：VIP用户、IP用户和Common用户，不同等级的用户采用不同的服务质量计算方法，等级内则采用顺序或随机顺序的服务策略．从实验结果可知，该策略满足了不同层次用户的请求服务质量要求，最大限度地让各用户满意，并提高系统的整体服务质量．     

基于ICE中间件的战术信息管理

在海军舰艇编队作战中,能够提供强服务质量、具备自适应能力的中间件,成为战术信息网构建的重点.针对需求首先介绍一种面向对象的中间件平台ICE,通过和CORBA的分析和比较,显示了它在网络带宽、内存使用和CPU开销方面的高效实现;然后,利用IceStorm服务提供的发布-订阅消息传递机制,实现了舰艇编队中对空预警和作战信息的发布模型,提高了舰艇编队指挥能力和作战效能.可见ICE作为中间件技术的代表,能够满足未来海军网络中心战体系中对中间件技术的QoS和动态配置要求.     

基于能耗感知的虚拟机迁移管理软件

【目的】在云计算环境中,通过虚拟机在线迁移可以实现服务器的节能优化。【方法】对多种虚拟机迁移模型进行综合分析,研发一个虚拟机在线迁移管理软件,实现云环境的监控与虚拟机迁移模拟,并采用cloudsim作为云仿真平台对虚拟机在线迁移管理软件(Energy-aware Live-migration of Virtual Machine Manager Software,ELVMan)的应用进行测试。【结果】该软件可有效指导降低能源损耗。【结论】通过该软件可以为现实的云环境集群选择最优的迁移策略,达到最大化节能。     

改善计算机实验室实验能力的几种方法

介绍了应用型地方本科院校计算机实验室的现状,做了网络存储体系、集群与负载平衡、虚拟机与仿真器等技术的应用研究。结合计算机实验室网络环境和设备性能差的实际,提出了利用NAS网络存储技术、负载均衡技术、虚拟机与仿真器等"虚拟"技术优化改善计算机实验室网络系统性能的几种方法,旨在探索易用、可靠且廉价的实验室网络服务系统优化方案,提升计算机实验室的实验支持能力,提高实验效率。     

基于检验点技术的云服务可靠性度量模型

可靠性是云服务的典型特性之一.在云计算环境下提出了一种基于检验点回卷策略的云服务可靠性度量模型,该模型针对云服务系统中虚拟机任务计算节点的故障失效会导致系统服务可靠性发生变化的问题,基于检验点回卷策略建立了云服务可靠性度量模型.通过理论推导证明了度量模型的正确性,并证明了检验点设置时间按一定指数值增长时,服务可靠性可以得到优化.     

基于概念关联程度的网格服务组合方法

为克服自动服务组合在网格环境下性能低下的弱点,提出了基于领域本体的两阶段法(two phases method,TPM)。首先根据聚类规则将同类网格服务归并为一个抽象服务类,针对服务类进行组合;然后选择具体的网格服务替换第一阶段生成的组合方案中相应的服务类。TPM定义了基于领域本体的服务类关联程度,并根据关联关系构建服务组合图,将服务组合问题转化为最短路径问题,给出了基于Dijkstra贪婪搜索的组合算法及服务选择策略。通过实验与同类方法在计算效率、服务满意度和服务质量上进行了对比,实验结果证明TPM规模扩展性良好,并能提供一定的QoS保障。