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随着信息技术的迅速发展及互联网数据的急剧膨胀,互联网应用的动态资源需求快速增长,增加了服务器的投资需求,给互联网企业带来了巨大的经济负担。然而,服务器增加易造成资源浪费,特别在系统负载较低时,大量的服务器将处于闲置状态。云计算的资源高效利用特性为企业降低运营成本、资源的按需分配和自动部署提供了可行途径。作为云计算的核心支撑技术,虚拟化能对服务器进行有效整合,支持虚拟机动态迁移,实现服务器的动态封装和运行时的负载均衡。近年来,多种虚拟化产品(如Xen, KVM)被开发出来,有效支撑了云计算的发展。在典型的云计算环境中,虚拟机的部署需要高效存储设备的支持,而目前Xen等虚拟化方式采用NAS、SAN等作为存储模式,难以满足实际应用需要：一方面高速存储设备价格高昂、设备能耗较高且存储空间利用率较低；另一方面单一设备的低容错率易造成数据丢失或错误。针对云计算虚拟机环境中的存储问题,业界也提出了多种云存储方案,通过将众多异构、廉价的服务器和存储设备集合起来协同工作,提供数据存储和访问服务。其中的Hadoop分布式文件系统HDFS实现了海量数据的存储管理,并具有高可用性、高可靠性、高稳定性和低成本等优势,在许多企业和科研机构中得到了广泛应用。但是现有的HDFS实现也存在数据访问延迟较大、不支持随机写等问题,限制了对虚拟机存储支持的应用。本文针对云计算环境下的Xen虚拟机存储问题,基于HDFS设计并实现了一个虚拟化平台解决方案,将虚拟机镜像存储扩展到云存储平台HDFS。论文主要工作包括以下几个方面：(1)深入分析了虚拟机动态迁移过程的性能瓶颈问题,提出了一种基于HDFS体系结构的虚拟机镜像存储框架,建立了支持虚拟机镜像动态运行的分布容错云存储机制。(2)以HDFS系统为基础,通过引入日志结构文件系统(LFS)的思想,设计了一种支持虚拟机镜像存储的块级存储系统HBISS,解决了IDFS无法支持随机写的缺陷,为镜像数据的动态访问提供了支持。(3)结合Xen虚拟机访问镜像文件的特性,通过对Xen内带的blktap工具扩展,建立了从虚拟机I/O到分布式云存储文件的访问机制,实现了虚拟机对HBISS镜像的访问。