当前，越来越多的应用场景中使用到了虚拟化技术。虚拟化技术中，应用负载被封装在虚拟机中，包括CPU，内存在内的物理资源被抽象为一个资源池。通过虚拟机的迁移技术，虚拟机可以资源池中不同的物理机之间动态迁移。由此，可以以虚拟机为粒度对虚拟系统进行优化部署和调度，从而实现虚拟系统的有效管理和动态优化。在这种背景下，通过对虚拟机的部署与优化问题的研究，本文设计和实现了一个多层次虚拟机部署与优化系统。　　 本文使用了一种多层次的优化策略对虚拟系统进行调优操作。分别包括集群优化、虚拟机部署、热点发现与处理和单物理机优化。不同的优化层次在不同的时机触发，从系统的不同层面，面向节能或者负载均衡等目标对系统进行优化。　　 在系统的设计方面，本文提出了一系列算法和优化策略：(1)提出了一种基于时间序列预测技术的需求预测策略来克服调度滞后性，从而使得调度结果最大程度适应虚拟集群性能需求变化；(2)利用了一种基于Best Fit思想的启发式搜索方法对虚拟机部署位置的进行搜索。(3)设计了一个解多虚拟机优化问题的混合遗传算法。(4)抽象了一个减少虚拟机调度操作的物理机编号最优对应问题，并给出了动态规划解决算法。　　 在系统的实现方面，本文实现了一个性能获取与传输的监控组件和远程控制虚拟集群的虚拟机控制组件。利用了两个组件对整个多虚拟机集群进行集中监控和动态优化控制。　　 通过针对典型场景的分析可以发现，文章设计和实现的多虚拟机系统具有很好的扩展性和适应性，并能够有效优化虚拟系统的总体性能。