ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 6
ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ ВИРТУАЛИЗИРОВАННЫХ ЦЕНТРОВ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ И СУЩЕСТВУЮЩИХ ПРОБЛЕМ УПРАВЛЕНИЯ ИХ ВИРТУАЛИЗИРОВАННЫМИ РЕСУРСАМИ .......................................................... 14
1.1 Анализ предметной области виртуализированных центров обработки данных ......................................................................................................................................... 14
1.2 Исследование проблемы переразмещения виртуальных машин в виртуализированных центрах обработки данных ...................................................... 30
1.3 Исследование методов и алгоритмов миграции виртуальных машин .............. 33
1.4 Исследование методов переразмещения виртуальных машин .......................... 43
1.5 Обобщенное представление модели виртуализированного центра обработки данных ............................................................................................................................ 47
1.6 Постановка задачи исследования .......................................................................... 56
1.7 Выводы по главе ...................................................................................................... 58
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЦЕССА ПЕРЕРАЗМЕЩЕНИЯ ВИРТУАЛЬНЫХ МАШИН В ВИРТУАЛИЗИРОВАННЫХ ЦЕНТРАХ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ........................................................................... 59
2.1 Исследование подходов к моделированию виртуализированных ресурсов центров обработки данных для решения задач их выделения и перераспределения между множеством виртуальных машин .................................................................... 59
2.1.1. Классы задач выделения и перераспределения виртуализированных ресурсов центров обработки данных для множества виртуальных машин ............................ 59
2.2 Моделирование накладных расходов, возникающих в процессе живой миграции виртуальных машин на основе векторной модели ресурсного куба NRC ......................................................................................................................................... 65
2.3 Исследование существующих подходов к решению задач выделения и перераспределения виртуализированных ресурсов центров обработки данных с использованием их векторного представления .......................................................... 70
2.3.1 Метод планарного шестиугольника ресурсов ................................................... 70
2.3.2 Метод векторной точки ....................................................................................... 74
2.3.3 Алгоритм XEN SandPiper .................................................................................... 75
2.3.4 Метод вычисления нагрузки виртуализированного сервера ........................... 76
2.4 Исследование подходов к решению задач выделения и перераспределения виртуализированных ресурсов центров обработки данных с использованием метаэвристических методов ......................................................................................... 78
2.4.1 Основы решения задач комбинаторной оптимизации с использованием метаэвристических методов ......................................................................................... 78
2.4.2 Обоснование применения метаэвристического алгоритма ACO для решения задачи перераспределения и/или объединения виртуальных машин в виртуализированных центрах обработки данных ...................................................... 80
2.5 Выводы по главе ...................................................................................................... 91
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ПЕРЕРАЗМЕЩЕНИЯ ВИРТУАЛЬНЫХ МАШИН ЦЕНТРА ОБРАБОТКИ ДАННЫХ НА ОСНОВЕ МЕТАЭВРИТИКИ МУРАВЬИНОЙ КОЛОНИИ ........................................................................................ 93
3.1 Модификация алгоритма муравьиной колонии для решения задачи переразмещения виртуальных машин центра обработки данных ........................... 93
3.1.1 Алгоритм муравьиной колонии для решения задачи поиска кратчайшего пути ......................................................................................................................................... 94
3.1.2 Алгоритм муравьиной колонии для решения задачи переразмещения виртуальных машин центра обработки данных ......................................................... 98
3.2 Обобщенное представление разрабатываемого алгоритма переразмещения виртуальных машин центра обработки данных ....................................................... 104
3.3 Алгоритм переразмещения виртуальных машин центра обработки данных . 106
3.4 Оценка сложности алгоритма переразмещения виртуальных машин виртуализированного центра обработки данных ..................................................... 114
3.4.1 Временная сложность алгоритма переразмещения виртуальных машин .... 115
3.4.2 Пространственная сложность алгоритма переразмещения виртуальных машин ........................................................................................................................... 119
3.5 Выводы по главе .................................................................................................... 122
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА АРХИТЕКТУРЫ ПРОГРАММНО-РЕАЛИЗОВАННОЙ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПЕРЕРАЗМЕЩЕНИЯ ВИРТУАЛЬНЫХ МАШИН ВИРТУАЛИЗИРОВАННОГО ЦЕНТРА ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ..................................................................................................................... 123
4.1 Архитектура программного комплекса поддержки процесса переразмещения виртуальных машин виртуализированного центра обработки данных ................. 123
4.2 Проектирование структуры имитационной модели гетерогенного виртуализированного центра обработки данных ..................................................... 129
4.2.1 Обоснование выбора среды имитационного моделирования ....................... 129
4.2.2 Формирование структуры имитационной модели гетерогенного виртуализированного центра обработки данных ..................................................... 131
4.3 Экспериментальная оценка сходимости и вычислительной сложности алгоритма переразмещения виртуальных машин виртуализированного центра обработки данных ....................................................................................................... 133
4.3.1 Проверка сходимости алгоритма переразмещения виртуальных машин виртуализированного центра обработки данных ..................................................... 133
4.3.1 Экспериментальная оценка вычислительной сложности алгоритма переразмещения виртуальных машин виртуализированного центра обработки данных .......................................................................................................................... 135
4.4. Результаты экспериментального исследования переразмещения виртуальных машин в виртуализированном центре обработки данных ...................................... 137
4.5 Выводы по главе .................................................................................................... 146
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 147
СПИСОК ТЕРМИНОВ, СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ...... 149
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................................................... 151
ПРИЛОЖЕНИЕ А Сравнение алгоритмов живой миграции ................................. 162
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Структурная схема алгоритма переразмещения виртуальных машин гетерогенного центра обработки данных ..................................................... 168
ПРИЛОЖЕНИЕ В Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ .............. 169
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Акты внедрения ........................................................................... 170
