近年来云计算的迅速发展得到产业界和学术界的广泛关注,成为信息化领域的研究热点和发展趋势,而虚拟化技术的实施使得虚拟机调度很大程度上影响云环境的性能。目前关于虚拟机调度方法的研究中,大多数都是基于虚拟机个体的研究,忽略了虚拟机个体之间存在频繁的通信,这样的调度结果不仅会产生大量的通信代价,也会导致数据中心能耗的增加。为解决这些问题,本文分别从虚拟机放置和迁移两个方面展开研究,主要研究内容如下:针对虚拟机放置过程中网络设备能耗较高,资源过度聚合造成资源竞争和SLA(Service Level Agreement)违反问题,提出一种基于图分割的虚拟机放置算法来实现能耗优化。根据虚拟机之间的通信量和负载相关性对虚拟机关联图进行重构,并采用改进的K路分割算法进行分割。结合数据中心网络拓扑结构,通过扩展集群方式确定虚拟机和物理机的双层映射关系从而进行虚拟机的放置。实验结果表明,与相关放置算法相比,本文提出的算法能够显著提高资源利用率,控制SLA违反,有效改善系统能耗。针对虚拟机迁移过程中忽略虚拟机之间的关联性导致通信成本较高的问题,提出了一种基于组选择的多目标虚拟机迁移算法,算法中选择合适的虚拟机组作为迁移备选项,并且设计了一个融合迁移代价,通信代价以及虚拟机热度的综合优化方法来得到最优迁移方案。实验结果表明,算法可以有效降低迁移代价和通信代价,控制系统响应时间。基于放置和迁移算法,设计并实现了虚拟机调度系统。该系统能够针对虚拟机请求放置列表进行有效放置,实时动态监控资源利用状态信息,并对超载物理机进行实时虚拟机迁移。测试验证了在云计算环境下可实现虚拟机的有效放置和迁移,提高云计算的系统性能。