서버 가상화 환경에서 이주 횟수를 최소화하는 시뮬레이션 기반 이주 관리자

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Migration systems in server virtualization environments, distribute workloads and solve resource shortage problems by moving a virtual machine in hotspot to a physical server having residual resources. Prediction schemes are employed by the migration systems to prevent physical servers from being overloaded by forecasting future resource usage. Most of the systems use first fit algorithm known as an efficient solution for bin packing problem to determine migration policies. However, the algorithm cannot provide an optimal migration scenario, because the resource usage of virtual servers continuously changes. Consequently, the migration systems based on the algorithm issue more migrations and increase the cost of the physical servers.
In this thesis, we propose a simulation-based migration manager producing an optimal migration policy for its own window by simulating the forecasted resource usages of virtual machines. The simulation-based migration algorithm assumes that every physical server with enough residual capacity to serve a victim can be a candidate destination and simulates a migration on each server. The algorithm finally selects a migration scenario whose expected number of migrations is the lowest. The system consequently, provides applications with high quality of service through accurate analysis and reduces the migration cost by minimizing the number of migrations.

국문 초록 (Abstract)

서버 가상화 환경의 이주 시스템은 자원이 부족한 물리서버의 가상서버를 자원이 넉넉한 물리서버로 이주시켜서 부하를 분산시키며, 그를 바탕으로 물리서버의 자원 부족 문제를 해결한다. 이 환경에서의 이주 시스템은 미리 과부하 시점을 피하기 위해 미래의 자원 사용률을 예측하는 기법을 사용할 수 있다. 또한 기존의 이주 시스템들은 적재 문제의 효과적인 해결책인 최초 적합 알고리즘을 통해 이주 정책을 결정한다. 하지만 가상서버의 자원 사용량은 계속적으로 변하므로, 단순한 알고리즘을 통해 최적의 이주 시나리오를 도출할 수 없고, 그를 기반으로 하는 시스템은 더 많은 이주를 발생시키고, 그에 따른 비용이 소모된다.
본 논문에서는 가상서버의 예측 자원 사용률을 시뮬레이션 하여, 예측 구간 내에서는 최적의 이주 정책을 수행하는 시뮬레이션 기반 이주 관리자를 제안한다. 제안하는 시뮬레이션 기반 이주 알고리즘은 목적지 물리서버를 결정할 때, 가상서버를 수용할 수 있는 모든 물리서버에 대한 이주가 가능하다고 판단하고, 각각의 경우를 시뮬레이션 하여 이주 횟수를 최소화하는 이주 시나리오를 이주 정책으로 결정한다. 따라서 제안하는 이주 관리자는 미래 자원 요구량을 정확히 분석하여, 가상서버의 응용프로그램에 높은 서비스 만족도를 제공하면서, 이주 횟수를 감소시켜 이주 시스템의 비용을 절감한다.