本文關(guān)鍵詞：基于共享內(nèi)存的域間通信優(yōu)化方法研究

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【摘要】：虛擬化技術(shù)的實(shí)質(zhì)是為上層提供特定的和多樣的執(zhí)行環(huán)境。虛擬化技術(shù)能夠?qū)Ω鞣N計算服務(wù)資源進(jìn)行靈活、高效且安全的應(yīng)用與管理。隨著虛擬化技術(shù)的逐漸發(fā)展成熟與及企業(yè)大眾對多種功能的需求,虛擬化技術(shù)被應(yīng)用于各種各樣的領(lǐng)域,不僅為企業(yè)用戶提供了極大的便利而且減少了應(yīng)用成本并提高了收益。目前虛擬化技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到越來越多的領(lǐng)域,其中就包括服務(wù)整合。服務(wù)整合是將不同的服務(wù)架設(shè)在同一物理機(jī)的不同虛擬機(jī)之上。由于不同服務(wù)之間需要通信交互,因此,同一物理機(jī)上不同虛擬域之間的通信將會變得十分復(fù)雜和頻繁,虛擬域之間的通信性能變得十分重要。然而由于通信路徑的增加,內(nèi)核參與的頻繁,頁映射機(jī)制等多方面原因,虛擬機(jī)之間的通信性能受到很大的影響。因此對同一物理機(jī)上不同虛擬機(jī)的域間通信性能優(yōu)化進(jìn)行研究具有極大的科研與應(yīng)用價值。在研究國內(nèi)外對于虛擬機(jī)域間通信的相關(guān)工作的基礎(chǔ)上,本文在Xen虛擬機(jī)環(huán)境下進(jìn)行了域間通信優(yōu)化的研究,主要研究工作與貢獻(xiàn)如下:(1)本文首先對Xen虛擬化環(huán)境下同一物理機(jī)上不同虛擬機(jī)之間的通信過程進(jìn)行了全面的闡述,并在此基礎(chǔ)上對域間通信性能開銷做出了詳細(xì)的分析。Xen虛擬化環(huán)境中同一物理機(jī)上的不同虛擬域進(jìn)行域間通信的過程中,傳輸?shù)南⑿枰?jīng)由TCP/IP協(xié)議進(jìn)行封裝,并且需要通過特權(quán)虛擬域Dom0的轉(zhuǎn)發(fā)和大量的系統(tǒng)調(diào)用,還需要采用握手機(jī)制來確保信息的傳遞,這將導(dǎo)致多次上下文切換。這不僅延長了域間通信路徑,增加了系統(tǒng)的消耗并且嚴(yán)重影響了虛擬機(jī)之間的通信性能。(2)本文首先提出了一個基于Xen虛擬化環(huán)境的域間通信優(yōu)化模型,用來提升同一物理機(jī)上不同虛擬機(jī)之間的通信性能。本優(yōu)化模型是基于共享內(nèi)存所實(shí)現(xiàn)的,在兩個虛擬機(jī)之間的通信過程中數(shù)據(jù)將使用共享內(nèi)存的方式直接將共享頁面映射到用戶空間,繞過了原有的通信機(jī)制,縮短了通信路徑并且減少無用的系統(tǒng)調(diào)用。然后詳細(xì)地介紹了本優(yōu)化模型的總體架構(gòu)并且闡述了本優(yōu)化模型域間通信的流程。本優(yōu)化模型大幅增加了通信帶寬和吞吐量,減少了通信往返延時,有效的改善并提高了虛擬機(jī)之間的通信性能。(3)為證明本文所提出的優(yōu)化模型具有良好的通信性能,設(shè)計并進(jìn)行一系列的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)從吞吐量、通信往返延時、虛擬域CPU利用率、Hypercall調(diào)用次數(shù)、上下文切換次數(shù)等多方面給出了優(yōu)化模型與原始TCP/IP通信模式之間的性能對比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文所提出的優(yōu)化模型能夠有效得提升同一物理機(jī)上不同虛擬機(jī)之間的通信性能。
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP302

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：1300737