云数据中心虚拟资源管理研究综述

第２９卷第７期２０１２年７月　计算机应用研究

ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓＶｏｌ．２９Ｎｏ．７

Ｊｕｌ．２０１２

云数据中心虚拟资源管理研究综述?

，２

钱琼芬１，李春林１，张小庆１，李腊元１

（１．武汉理工大学计算机科学与技术学院，武汉４３００６３；２．空军雷达学院四系，武汉４３００１９）

摘　要：云计算数据中心是数据中心架构和发展的方向，云数据中心的虚拟资源管理问题是当前的研究热点。总结了数据中心的发展历程，综述了云数据中心的虚拟化技术、虚拟资源提供与部署、资源调度模型与算法以及基于能量优化和负载均衡的虚拟机迁移技术的研究现状。最后展望了云数据中心虚拟资源管理领域有待进一步研究的方向。

关键词：云计算；虚拟化；虚拟资源；资源管理；资源提供；虚拟机迁移

中图分类号：ＴＰ３９３　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１?３６９５（２０１２）０７?２４１１?０５：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１?３６９５．２０１２．０７．００３ｄｏｉ

Ｓｕｒｖｅｙｏｆｖｉｒｔｕａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔｉｎｃｌｏｕｄｄａｔａｃｅｎｔｅｒ

１，２１１１

ＱＩＡＮＱｉｏｎｇ?ｆｅｎ，ＬＩＣｈｕｎ?ｌｉｎ，ＺＨＡＮＧＸｉａｏ?ｑｉｎｇ，ＬＩＬａ?ｙｕａｎ

（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００６３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｎｏ．４Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＡｉｒＦｏｒｃｅＲａｄａｒＡｃａｄｅｍｙ，Ｗｕｈａｎ４３００１９，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｌｏｕｄｄａｔａｃｅｎｔｅｒｉｓｔｈｅｆｕｔｕｒｅｏｆｄａｔａｃｅｎｔｅｒａｎｄｔｈｅｖｉｒｔｕａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔｉｓｓｕｅｓｉｓｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｆｏ?

ｃｕｓｉｎｃｌｏｕｄｄａｔａｃｅｎｔｅｒ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｄａｔａｃｅｎｔｅｒ．Ｔｈｅｎｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｏｖｅｒｖｉｅｗｓｏｆｔｈｅｃｌｏｕｄ

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　　云计算是一种基于网络的计算模式，云计算提供的服务类型可以分为三类，即将基础设施作为服务（ＩａａＳ）、将平台作为服务（ＰａａＳ）以及将软件作为服务（ＳａａＳ）。Ａｍａｚｏｎ、Ｇｏｏｇｌｅ、Ｓａｌｅｓｆｏｒｃｅ等在世界各地建立庞大的数据中心，实现海量的计算任务和海量信息的存储，为用户提供云计算服务，在商业应用上取得了成功。云计算技术的迅速发展带动了传统数据中心的变革，产生了新一代数据中心———云数据中心。

云数据中心包含大量计算机，运作成本很高。有效整合资源、提高资源利用率、节约能源、降低运行成本是云数据中心关注的热点。云数据中心通过虚拟化技术将计算资源、存储资源和网络资源构建成动态的虚拟资源池；使用虚拟资源管理技术实现云计算资源自动部署、动态扩展、按需分配；用户采用按需和即付即用的方式获取资源。因此，虚拟资源管理成为当前云计算研究的热点和难点。

ＢＭ３６０系列计算机，其主要业务是数据的集中数据中心，如Ｉ存储和管理。

ｂ）数据处理中心阶段。２０世纪７０年代以后，随着计算需求的不断增加、计算机价格的下降以及广域网和局域网的普及、应用，数据中心的规模不断增大，数据中心开始承担核心的计算任务。

ｃ）信息中心阶段。２０世纪９０年代，互联网的迅速发展使网络应用多样化，客户端／服务器的计算模式得到广泛应用。数据中心具备了核心计算和核心业务运营支撑功能。

ｄ）云数据中心阶段。进入２１世纪，数据中心规模进一步扩大，服务器数量迅速增长。虚拟化技术的成熟应用和云计算技术的迅速发展使数据中心进入了新的发展阶段。数据中心承担着核心运营支持、信息资源服务、核心计算、数据存储和备份等功能。

由于数据中心规模的扩大和功能的多样性，随之出现的问题是数据中心的可靠性以及维护管理的巨大成本。传统数据中心主要关注应用的稳定性、数据的安全性和运行的可靠性，而对资源的利用率、节能高效等问题考虑较少。云数据中心通过虚拟化技术，一方面可以在硬件服务器上实现多个虚拟服务器，通过应用和故障隔离，提高数据中心的计算能力和可靠性；

　数据中心的发展

数据中心是信息系统的核心，主要功能是通过网络向用户提供信息服务。数据中心的演变经历了四个阶段：

ａ）数据存储中心阶段。数据中心最早出现在２０世纪６０年代，采用的是以主机为核心的计算方式，一台大型主机就是

　　收稿日期：２０１２?０２?０２；修回日期：２０１２?０３?０３　　基金项目：国家自然科学基金资助项目（６０９７００６４）；国家教育部新世纪优秀人才计划资助项目（ＮＣＥＴ?０８?０８０６）；武汉市科技攻关资助项目（２０１０１０６２１２０７）；霍英东教育基金资助项目（１２１０６７）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（２０１０?ＹＢ?１９）；软件开发环境国家重点实验室开放课题资助项目（ＳＫＬＳＤＥ?２０１１ＫＦ?０１）

　　作者简介：钱琼芬（１９７０?），女，博士研究生，主要研究方向为云计算、网格计算（ｑｑｆｌｄ＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ）；李春林（１９７４?），女，教授，博导，主要研究方向为云计算、网格计算．

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