IaaS云计算环境中，随着虚拟机负载的动态变化，数据中心的宿主机容易陷入负载不均衡的状态，导致云应用性能降低、SLA违约和资源浪费等问题。通过将虚拟机从负载过重的宿主机迁移到负载较轻的宿主机上可以解决负载不均衡的问题。传统方法在面向负载均衡问题的虚拟机调度中没有考虑虚拟机中运行的应用，而只是将虚拟机当做一个黑盒。由于忽略了虚拟机之间潜在的资源争用，这些方法不能很好的适应云计算环境中负载频繁变化的特征。针对以上问题，本文所做研究如下：
首先提出一种基于VMI的虚拟机应用感知方法。该方法在每个宿主机上部署了一个应用感知服务，通过虚拟机自省库LibVMI读取虚拟机的内存数据，使用内存分析工具Volatility对虚拟机的内存数据进行语义重构，从中提取虚拟机中运行的应用。为了适应云计算环境中虚拟机动态新建、迁移的特征，设计了一种事件驱动的应用感知服务自动配置方法，使得应用感知服务可以在动态变化的IaaS环境中正常工作。通过扩展Ceilometer的现有功能，实现了对应用感知数据的收集与存储。
然后基于上述虚拟机应用感知方法，提出一种应用感知的虚拟机调度方法。该方法使用虚拟机实时迁移技术解决宿主机负载不均衡的问题，通过使运行应用差异比较大的虚拟机同驻来降低同驻虚拟机之间潜在资源争用的概率，从而减少宿主机潜在的负载过重情况的出现。
在真实环境下对基于VMI的虚拟机应用感知方法进行了实验，实验结果表明该方法可以准确、可靠、及时的感知虚拟机中运行的应用。使用CloudSim对应用感知的虚拟机调度方法进行了仿真实验，实验结果表明该方法在负载频繁变化的情况下能有效减少负载过重宿主机的数量，减少需要迁移的虚拟机数量以及减少SLA违约。并且在CPU、内存以及带宽等多种资源上都实现了更好的负载均衡。