面向瘦虚拟化的系统资源映像与恢复技术研究

虚拟化技术的提出为实现系统资源优化和体系结构透明化提供了优化处理环境,在传统分布式系统中由于资源抽象的困难而难以广泛应用的检查点和日志技术在瘦虚拟化系统上正在得到越来越多的重视。但是，由于瘦虚拟化系统中逻辑计算单元以及逻辑存储单元的物理位置动态变化，对系统一致状态的计算以及恢复信息的收集带来了难度。包括进程资源、存储资源、IPC资源等虚拟资源的状态动态关联一致性问题成为亟需解决的理论问题。为此，将针对"两点一线"展开研究，两点分别指虚拟存储资源以及计算资源的恢复技术，而一线是指上述的两方面技术需要联合考虑协同构建。结合扩展存储共享语义，提出文件无关的恢复策略，使进程恢复时避免文件卷回。结合瘦虚拟化系统特点，提出新的自主检查点和日志算法以及分布式文件系统快照及恢复策略，最小化虚拟资源的卷回损失。研究恢复信息的高效管理和平衡放置，平衡优化无故障运行阶段和卷回恢复阶段的系统开销。

本课题面向预期的研究目标，从计算资源与存储资源一致的映像与恢复、恢复信息的管理策略研究、面向虚拟化的资源映像及恢复试验平台三方面开展研究，完成了课题制定的研究内容，获得了了预期的研究成果，在国际、国内期刊和会议上发表有关虚拟化系统映像与恢复、文件系统一致性、高可用系统构建、软硬件故障注入等方面的论文34篇，提出了结合存储共享语义的文件无关恢复策略、多周期检查点算法中的跳跃效应、分布式存储资源原子性恢复等一系列理论问题，设计并实现了通信引发的多周期检查点、结合选择性日志的准同步检查点、节点的逻辑区域划分算法、基于依赖挖掘的因果日志、面向虚拟机群的分层因果日志等计算资源卷回恢复算法；分布式文件快照的原子性恢复、动态可重构的存储恢复策略等存储资源恢复策略；基于域差分的恢复信息放置、具有Lazy特征的域差分恢复信息放置等恢复信息管理算法等面向系统卷回恢复的容错算法，并构建了面向虚拟化的资源映像及恢复试验平台，同时，将研究扩展到云计算领域增强研究的实用性。我们不仅完成了该项目所要求的研究内容，而且在此基础上进行了广泛深入的研究，为下一步研究工作的进一步展开打下了坚实的基础。