随着云计算的飞速发展，虚拟机动态迁移技术作为云计算重要的支撑技术成为近年来研究的热点，它能保持虚拟机运行的同时将虚拟的运行环境从原来的物理服务器迁移到另一个物理服务器，实现服务器之间的负载均衡、保证服务质量等诸多优秀的特性。目前云平台大都采用集中式的迁移框架，中央管理模块负责虚拟机的迁移决策，容易引起单点失效。另外虚拟机迁移可能跨越复杂的网络环境，容易遭受中间人攻击，造成虚拟机信息的泄露或篡改，因此如何保护迁移过程中虚拟机的安全性是一个急需解决的问题，针对上述问题，本文提出了虚拟机的自主式迁移框架和虚拟机安全迁移模型VMSMM，其主要工作如下：1．借鉴蚁群算法的思想，提出了一种面向负载均衡的自主式虚拟机动态迁移框架，该框架不需要中央管理模块，能够实现服务器的自主迁移，避免了单点失效。利用智能蚂蚁的搜索，实现了自主式框架的迁移机制，而且使用模糊逻辑推理根据系统的负载状况自动地调整智能蚂蚁的搜索半径，提高搜索性能。针对自主式框架，制定了虚拟机的动态迁移策略：将服务器按照负载划为四个不同的负载状态域，并根据其所在的状态域进行迁移决策；根据监测数据对服务器未来的负载进行预测；选择待迁移虚拟机时综合考虑资源需求与迁移成本因素。2．设计了虚拟机安全迁移模型VMSMM。深入研究了虚拟机迁移过程中可能遇到的安全威胁，并针对这些安全威胁，提出了虚拟机迁移的安全需求。结合虚拟机的安全需求，构建了虚拟机的安全迁移模型VMSMM：设计了一套全新的vTPM密钥体系，保证虚拟机迁移的安全性；给出了VMSMM模型中的迁移协议设计，并对协议进行了形式化分析；对模型中的具体操作进行了详细设计。3．扩展了云计算平台CloudSim实现了本文提出的虚拟机自主式迁移框架。在扩展后的CloudSim平台上进行仿真实验，验证该框架的可行性。确定了合适的框架参数，并且通过仿真实验与比较分析，验证了本文提出的自主式虚拟机迁移框架具有良好的负载均衡效果；4．在开源平台Xen的基础上增加和修改相关的安全模块，实现本文提出的虚拟安全迁移模型VMSMM。在扩展后Xen平台上进行仿真分析，验证了该模型的可行性。并且通过仿真实验与比较分析，证明了该模型能以可容忍的迁移性能代价换取迁移的安全性。