高能物理計(jì)算環(huán)境中KVM虛擬機(jī)的性能優(yōu)化與應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:高能物理計(jì)算環(huán)境中KVM虛擬機(jī)的性能優(yōu)化與應(yīng)用 出處:《計(jì)算機(jī)科學(xué)》2015年01期 論文類型:期刊論文
更多相關(guān)文章: 高性能計(jì)算 KVM CPU親和性 擴(kuò)展頁表
【摘要】:高能物理是典型的高性能計(jì)算的應(yīng)用,對CPU計(jì)算能力要求很高,并且CPU利用率的高低直接影響高能物理的計(jì)算效率。虛擬化技術(shù)在實(shí)現(xiàn)資源共享和資源高利用率方面表現(xiàn)出很大的優(yōu)勢。基于KVM(Kernel-based Virtual Machine)虛擬機(jī)進(jìn)行性能測試和性能優(yōu)化。首先對KVM虛擬機(jī)的處理器、磁盤IO和網(wǎng)絡(luò)IO等參數(shù)進(jìn)行測試,給出虛擬機(jī)和物理機(jī)的性能差異和定量分析,然后從KVM虛擬機(jī)架構(gòu)上分析影響KVM性能的各種因素,從硬件級、內(nèi)核級對影響性能的因素包括擴(kuò)展頁表EPT(Extented Page Table)和CPU的親和性(CPU affinity)展開研究,以對KVM進(jìn)行性能優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果表明,KVM的CPU性能的損失率可以降低至3%左右。最后,給出了高能物理計(jì)算的虛擬集群,結(jié)果顯示虛擬機(jī)群的計(jì)算性能能夠滿足高能物理計(jì)算的需求。
[Abstract]:High energy physics (HEP) is a typical application of high performance computing, which requires high CPU computing capability. Virtualization technology has a great advantage in realizing resource sharing and high resource utilization. The performance test and performance optimization of the Kernel-based Virtual Machine are carried out. Firstly, the processor of the KVM Virtual Machine is given. Some parameters such as disk IO and network IO are tested, and the performance difference and quantitative analysis of virtual machine and physical machine are given. Then, the factors influencing the performance of KVM are analyzed from the KVM virtual machine architecture, from the hardware level. At the kernel level, the factors that affect performance include the extended page table EPT(Extented Page table) and the compatibility of CPU CPU affinities). In order to optimize the performance of KVM, the optimization results show that the loss rate of CPU performance can be reduced to about 3%. Finally, the virtual cluster of high energy physics computing is given. The results show that the performance of virtual machine group can meet the demand of high energy physics computing.
【作者單位】: 中國科學(xué)院高能物理研究所計(jì)算中心;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(11305192,11205179)資助
【分類號】:TP302
【正文快照】: 1引言我國高能物理領(lǐng)域的重大科學(xué)工程包括北京譜儀(BE-SIII)[8]、大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)[9]、硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡(HXMT)、中國散裂中子源等。這些大規(guī)模高能物理實(shí)驗(yàn)的發(fā)展及新發(fā)現(xiàn),離不開對海量數(shù)據(jù)的處理與分析。因此,如何高效率、高精度地分析海量數(shù)據(jù)是高能物理計(jì)算環(huán)境
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本文編號:1392077
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