云计算服务是近几年新型的计算服务方式,能够对各种资源进行统一的配置和管理,并使用统一的资源池为用户提供各种计算资源,提高了各种资源的利用率。随着云计算的快速发展和数据中心规模的不断扩大,容易出现以下问题:第一,一个数据中心往往包含多个集群,而集群的资源使用情况并不相同,有些集群已接近满载,而有些集群却剩余大量可用资源,由于集群间相互独立,无法进行多个集群的协同合作和统一调度,因此容易导致数据中心整体负载失衡。第二,业界大多使用虚拟机迁移技术来调整集群的负载,然而大多数云平台并没有提供集群间的虚拟机迁移技术,如Open Stack、Cloud Stack等。当某个集群负载较大,需要进行虚拟机迁移时,往往只能通过手动迁移的方式,即制作虚拟机快照,再将快照导入另一个云平台并重新启动虚拟机。第三,随着数据中心的扩大,数据中心的能耗和网络开销也是需要重点关注的问题,能耗过大会给企业带来大量的经济损失,而网络开销过大则会降低服务质量。针对上诉问题,本文做了如下的三个研究:(1)首先研究Open Stack云平台,并基于Open Stack提出了多集群协同架构——d-Open Stack,该架构实现了多集群的协同合作,可以对多个集群进行统一的管理以及虚拟机的统一调度。(2)基于d-Open Stack实现了多集群间的跨集群迁移技术,包括静态迁移和动态迁移。跨集群迁移技术为多集群的虚拟机迁移调度提供了基础,同时,跨集群迁移技术具备良好的灾备能力,当某个集群发生故障不能提供服务时,能够将虚拟机快速地迁移到可用集群。(3)提出了基于负载和网络感知的虚拟机迁移调度策略,该策略从整个数据中心的角度对虚拟机进行迁移调度,首先通过基于负载预测和动态阈值的方法,挑选负载失衡的主机,然后根据负载相关性从主机中挑选需要进行迁移的虚拟机,最后根据网络感知的方式从整个数据中心中为待迁移虚拟机选择合适的目标主机。通过实验验证,本文的方案能够降低整个数据中心的能耗以及网络开销。