面向容器云的I/O隔離性建模與評(píng)測(cè)
發(fā)布時(shí)間:2021-07-14 23:45
近年來(lái),容器技術(shù)以其輕便快捷,開(kāi)銷小的特點(diǎn)受到人們的廣泛關(guān)注。然而容器之間的性能隔離性正在成為一個(gè)重大挑戰(zhàn),尤其是在磁盤(pán)I/O方面。與虛擬機(jī)相比,容器在共享物理資源和操作系統(tǒng)內(nèi)核時(shí)性能隔離性相對(duì)較差。為了提高容器之間的I/O隔離性,盡管已經(jīng)有一些解決方案被提出,但對(duì)于如何量化容器之間的I/O隔離性還缺少一些研究。在傳統(tǒng)的虛擬機(jī)環(huán)境中,I/O隔離性通常是基于I/O能損失率來(lái)計(jì)算的。而在容器環(huán)境中,容器所占有的資源量的多少,也會(huì)影響容器本身的I/O性能。因此容器I/O性能的損失,不僅是因?yàn)檫^(guò)載容器的影響,也有可能是因?yàn)槿萜髯陨硭加械馁Y源有所下降。因此,只考慮I/O性能變化的度量模型是不夠準(zhǔn)確的,還需要引入資源的概念。同時(shí)I/O性能損失率無(wú)法有效的反應(yīng)I/O性能在下降過(guò)程中的變化情況,這也使得在度量I/O性能下降情況時(shí),容易產(chǎn)生誤差。針對(duì)上述問(wèn)題,本文對(duì)容器環(huán)境下的I/O隔離性進(jìn)行了研究,提出了一種結(jié)合性能與資源的容器I/O隔離性度量模型,同時(shí)對(duì)模型中計(jì)算性能和資源變化情況的方法進(jìn)行了優(yōu)化,最后本文實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于該模型的容器I/O隔離性評(píng)測(cè)框架。本文的主要內(nèi)容包含以下幾個(gè)方面:(1)本文提...
【文章來(lái)源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
容器所占資源對(duì)其性能的影響
圖 3.2 容器所占資源對(duì)其性能的影響同時(shí)圖中可以看出由于受到 CPU 密集型容器的干擾,觀察容器的 CPU 利用發(fā)生了下降。圖 3.3 表示的是受影響前后,觀察容器的 CPU 利用率的變化,從圖中可以看出,CPU 利用率受到很大的影響,下降程度較大。
高并且影響到了其他容器的 I/O 性能,將其稱為過(guò)載容器。在計(jì)算 I/O 性能下降程度時(shí),使用傳統(tǒng)的 I/O 性能下降率是不合適的,因沒(méi)有考慮到 I/O 性能下降的陡峭程度。這意味著性能直線下降的和拋物線下種情況下計(jì)算出來(lái)的值是相同的,具有相同的 I/O 隔離性。這顯然不是正確果,相比于直線下降,I/O 性能下降呈現(xiàn)拋物線的時(shí)候,I/O 性能下降明顯要些,因此傳統(tǒng)的 I/O 性能下降率并沒(méi)有考慮到 I/O 性能下降的動(dòng)態(tài)性,僅僅兩個(gè)點(diǎn)的值是無(wú)法用來(lái)衡量這個(gè)下降過(guò)程的陡峭程度的。而且傳統(tǒng)的 I/O 性能下降率是選取兩個(gè)狀態(tài)時(shí)容器的性能值作為計(jì)算的數(shù)據(jù),但是在容器性能下降的整個(gè)過(guò)程中,性能的變化點(diǎn)有許多,應(yīng)該選擇個(gè)狀態(tài)時(shí)的容器 I/O 性能,哪兩個(gè)狀態(tài)時(shí)容器的 I/O 性能各具代表性,這些用性能下降率的隔離性度量模型中都無(wú)法給出適當(dāng)?shù)睦碛桑虼嗽撃P痛拮,在度量容器隔離性時(shí)難以得出客觀的結(jié)果。因此在計(jì)算 Ploss時(shí),將使用式(3.3)來(lái)計(jì)算。接下來(lái)將通過(guò)圖 3.4 來(lái)解釋 Pl計(jì)算過(guò)程,圖中 X 軸代表過(guò)載容器的 I/O 性能變化,Y 軸代表正常的受影響的 I/O 性能變化。
本文編號(hào):3285136
【文章來(lái)源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
容器所占資源對(duì)其性能的影響
圖 3.2 容器所占資源對(duì)其性能的影響同時(shí)圖中可以看出由于受到 CPU 密集型容器的干擾,觀察容器的 CPU 利用發(fā)生了下降。圖 3.3 表示的是受影響前后,觀察容器的 CPU 利用率的變化,從圖中可以看出,CPU 利用率受到很大的影響,下降程度較大。
高并且影響到了其他容器的 I/O 性能,將其稱為過(guò)載容器。在計(jì)算 I/O 性能下降程度時(shí),使用傳統(tǒng)的 I/O 性能下降率是不合適的,因沒(méi)有考慮到 I/O 性能下降的陡峭程度。這意味著性能直線下降的和拋物線下種情況下計(jì)算出來(lái)的值是相同的,具有相同的 I/O 隔離性。這顯然不是正確果,相比于直線下降,I/O 性能下降呈現(xiàn)拋物線的時(shí)候,I/O 性能下降明顯要些,因此傳統(tǒng)的 I/O 性能下降率并沒(méi)有考慮到 I/O 性能下降的動(dòng)態(tài)性,僅僅兩個(gè)點(diǎn)的值是無(wú)法用來(lái)衡量這個(gè)下降過(guò)程的陡峭程度的。而且傳統(tǒng)的 I/O 性能下降率是選取兩個(gè)狀態(tài)時(shí)容器的性能值作為計(jì)算的數(shù)據(jù),但是在容器性能下降的整個(gè)過(guò)程中,性能的變化點(diǎn)有許多,應(yīng)該選擇個(gè)狀態(tài)時(shí)的容器 I/O 性能,哪兩個(gè)狀態(tài)時(shí)容器的 I/O 性能各具代表性,這些用性能下降率的隔離性度量模型中都無(wú)法給出適當(dāng)?shù)睦碛桑虼嗽撃P痛拮,在度量容器隔離性時(shí)難以得出客觀的結(jié)果。因此在計(jì)算 Ploss時(shí),將使用式(3.3)來(lái)計(jì)算。接下來(lái)將通過(guò)圖 3.4 來(lái)解釋 Pl計(jì)算過(guò)程,圖中 X 軸代表過(guò)載容器的 I/O 性能變化,Y 軸代表正常的受影響的 I/O 性能變化。
本文編號(hào):3285136
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