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研究生: 凌宗廷
Lin Tzung-Ting
論文名稱: ArcticTern: A Live Migration-based Mechanism to Maintain the Availability of Network Services
指導教授: 許富皓
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 資訊電機學院 - 資訊工程學系
Department of Computer Science & Information Engineering
論文出版年: 2014
畢業學年度: 102
語文別: 中文
論文頁數: 41
中文關鍵詞: 虛擬機器即時移轉
外文關鍵詞: Virtual Machine, Live Migration
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  • 隨著近年來基礎設施即服務(IaaS,Infrastructure as a Service)的快速增長,虛擬機器(Virtual Machine)在即時移轉(Live Migration)時網路服務的可靠性也成為大家越發關心的話題。
    本篇論文提出了一種在廣域網路下進行即時移轉時保持網路服務連線的機制,稱作ArcticTern。利用ArcticTern,可在虛擬機器跨子網域即時移轉至不同網域的宿主機(Host)時持續保持網路服務與使用者的連線。
    本篇論文的研究未來將整合至一個分散式阻斷服務攻擊(DDoS,Distributed Denial of Service)防禦系統中,搭配未來將完成的其他機制,我們預期能在分散式阻斷服務攻擊發生時將虛擬機器移轉至遠方網路上的其他位置,並且過濾新建連線以阻擋惡意使用者,透過大量佈署此系統達到防止分散式阻斷服務攻擊的目的。


    Nowaday, Infrastructure as a Service (IaaS) becomes more and more popular in the age of cloud computing. As a result, availability of network services in live Virtual Machine (VM) migration becomes an important issue. In this research, we propose a new mechanism to keep network services connection alive during live virtual machine migration over Wide Area Networks (WANs), called ArcticTern. Moreover, we provide a way to migrate virtual machines into another subnet while keeping the client connection alive. ArcticTern will integrate into a Distributed Denial of Service (DDoS) Defense System. With other part of DDoS Defense System, we expect VM will migrate to another host that is not in the same subnet automatically. DDoS Defense System will also filter future connection to blocking malicious connections. By mass deploying the DDoS Defense System with ArcticTern functionality, we expect it will avoid DDoS Attack.

    摘要 i Abstract ii 誌謝 iii 目錄 iv 圖目錄 vi 表目錄 vii 一、 緒論 1 二、 環境介紹 3 2-1 KVM(Kernel-based Virtual Machine) 3 2-2 QEMU 8 2-3 libvirt 8 2-4 虛擬機器管理工具 11 2-4-1 virsh 11 2-4-2 virt-manager 12 2-5 Ubuntu長期支援版 12 三、 ArcticTern系統設計 15 3-1 ArcticTern系統元件介紹 15 3-2 ArcticTern系統執行步驟 16 3-3 步驟3:HOST的通知機制 20 3-4 步驟4:Client插入iptables規則 22 四、 實驗結果 23 4-1 實驗環境介紹 23 4-2 核心大小和移轉時間的關係 23 五、 相關研究 25 六、 系統限制及未來研究 27 6-1 透過NAT連接網路的Client 27 6-2 新的Client連線 27 6-3 DDoS防禦系統 27 七、 結論 29 參考文獻 30

    〔1〕 Amazon.com:Amazon EC2。取自http://aws.amazon.com/cn/ec2。
    〔2〕 Google:Google Compute Engine。取自https://cloud.google.com/products/compute-engine。
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    〔18〕 libvirt。取自http://libvirt.org/。
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    〔21〕 Ubuntu。取自http://www.ubuntu.com/。
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    〔23〕 DistroWatch: DistroWatch Page Hit Ranking, July 19, 2014, http://distrowatch.com/dwres.php?resource=popularity。
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    〔25〕 libvirt:Forwarding Incoming Connections。取自http://wiki.libvirt.org/page/Networking#Forwarding_Incoming_Connections。
    〔26〕 netstat(8) - Linux man page。取自http://linux.die.net/man/8/netstat。
    〔27〕 ss(8) - Linux man page。取自http://linux.die.net/man/8/ss。
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    〔29〕 conntrack-tools: Netfilter's connection tracking userspace tools。http://conntrack-tools.netfilter.org/。
    〔30〕 time(2) - Linux man page。取自http://linux.die.net/man/2/time。
    〔31〕 R. Bradford, E. Kotsovinos, A. Feldmann, H. Schioberg, "Live wide-area migration of virtual machines including local persistent state", VEE '07 Proceedings of the 3rd international conference on Virtual execution environments, p. 169-179, San Diego, California, USA, June 2007.
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