本文關(guān)鍵詞：虛擬化環(huán)境下的內(nèi)存節(jié)能機(jī)制研究　出處：《華中科技大學(xué)》2013年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 虛擬化 內(nèi)存能耗 內(nèi)存分配系統(tǒng) 內(nèi)存可控單元

【摘要】：在當(dāng)前的大型數(shù)據(jù)中心中，虛擬化技術(shù)以其良好的資源整合和安全隔離等特性被廣泛使用。隨著大容量物理內(nèi)存的使用，虛擬化環(huán)境下的內(nèi)存能耗已經(jīng)逐漸成為數(shù)據(jù)中心中最主要的能耗產(chǎn)出者。當(dāng)前虛擬化環(huán)境下內(nèi)存節(jié)能技術(shù)并未考慮虛擬機(jī)物理內(nèi)存的分布對(duì)其能耗的影響，從而導(dǎo)致節(jié)能效果不佳。當(dāng)前物理內(nèi)存包含很多可控單元（Rank），每個(gè)Rank包含不同的能耗狀態(tài)。虛擬機(jī)在動(dòng)態(tài)創(chuàng)建和使用的過程中，其物理內(nèi)存分布到很多不同的Rank中，因此當(dāng)該虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)，，多個(gè)Rank處于高能耗狀態(tài)，從而大大增加了其物理內(nèi)存能耗。 針對(duì)上述問題，分別在靜態(tài)環(huán)境下和動(dòng)態(tài)環(huán)境下提出并實(shí)現(xiàn)了基于內(nèi)存節(jié)能的虛擬機(jī)內(nèi)存分配系統(tǒng)，從虛擬機(jī)內(nèi)存分配的角度減少虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)占用的物理塊數(shù)目，從而減少其內(nèi)存能耗。該系統(tǒng)包含兩種主要的機(jī)制，一是在虛擬機(jī)管理器（VMM）中重新設(shè)計(jì)了內(nèi)存頁管理的方法，以更加簡單和高效的方式組織內(nèi)存頁，從而方便上層的內(nèi)存操作；二是在該內(nèi)存頁管理方法的基礎(chǔ)上針對(duì)虛擬機(jī)內(nèi)存和VMM內(nèi)核堆內(nèi)存從內(nèi)存節(jié)能的角度設(shè)計(jì)了不同的啟發(fā)式內(nèi)存分配算法。該算法盡量高效的將請(qǐng)求的物理內(nèi)存頁分配到盡量少的Rank中，使得系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)更多的Rank處于低能耗狀態(tài)，從而減少總的物理內(nèi)存能耗。 實(shí)驗(yàn)表明，改進(jìn)后的內(nèi)存分配系統(tǒng)跟原有的內(nèi)存分配系統(tǒng)相比，靜態(tài)環(huán)境下內(nèi)存能耗節(jié)省了近50%，動(dòng)態(tài)環(huán)境下內(nèi)存能耗節(jié)省超過60%。該數(shù)據(jù)表明改進(jìn)后的內(nèi)存分配系統(tǒng)極大的降低了虛擬機(jī)化環(huán)境下的物理內(nèi)存能耗。
[Abstract]:In current large data centers, virtualization technology is widely used for its good resource integration and security isolation, with the use of large physical memory. Memory energy consumption in virtualized environment has gradually become the most important energy output in the data center. In the current virtualization environment, memory energy saving technology does not consider the impact of virtual machine physical memory distribution on its energy consumption. The current physical memory contains many controllable units, each Rank contains a different state of energy consumption. Virtual machines are dynamically created and used. Its physical memory is distributed to many different Rank, so when the virtual machine is running, many Rank are in high energy consumption state, which greatly increases its physical memory energy consumption. Aiming at the above problems, a memory allocation system based on memory saving is proposed and implemented in static environment and dynamic environment respectively. From the point of view of virtual machine memory allocation, the memory consumption of virtual machine is reduced by reducing the number of physical blocks. The system contains two main mechanisms. First, the method of memory page management is redesigned in virtual machine manager (VMMM) to organize the memory page in a simpler and more efficient way, so as to facilitate the memory operation of the upper layer. The second is to design different heuristic memory allocation algorithms from memory saving point of view for virtual machine memory and VMM kernel heap memory based on this memory page management method. Save pages are allocated to as few Rank as possible. It makes more Rank in low energy state when the system is running, thus reducing the total energy consumption of physical memory. The experimental results show that compared with the original memory allocation system, the improved memory allocation system saves nearly 50% memory energy in static environment. The data show that the improved memory allocation system greatly reduces the physical memory energy consumption in the virtual machine environment.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TP333.1

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 葉可江;吳朝暉;姜曉紅;何欽銘;;虛擬化云計(jì)算平臺(tái)的能耗管理[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2012年06期

2 孫大為;常桂然;陳東;王興偉;;云計(jì)算環(huán)境中綠色服務(wù)級(jí)目標(biāo)的分析、量化、建模及評(píng)價(jià)[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2013年07期

3 肖鵬;胡志剛;張艷平;;An Energy-Aware Heuristic Scheduling for Data-Intensive Workflows in Virtualized Datacenters[J];Journal of Computer Science & Technology;2013年06期

4 趙少卡;李立耀;凌曉;徐聰;楊家海;;基于OpenStack的清華云平臺(tái)構(gòu)建與調(diào)度方案設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2013年12期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 王智明;云數(shù)據(jù)中心資源調(diào)度機(jī)制研究[D];北京郵電大學(xué);2012年

2 吳和生;云計(jì)算環(huán)境中多核多進(jìn)程負(fù)載均衡技術(shù)的研究與應(yīng)用[D];南京大學(xué);2013年

3 陳銳忠;非對(duì)稱多核處理器的若干調(diào)度問題研究[D];華南理工大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 鐘元椋;考慮虛擬機(jī)生命周期和延時(shí)的云數(shù)據(jù)中心的節(jié)能算法研究[D];電子科技大學(xué);2012年

2 劉英英;云環(huán)境下能量高效的副本管理及任務(wù)調(diào)度技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

3 吳家興;云環(huán)境下基于多移動(dòng)Agent的低能耗任務(wù)調(diào)度策略的研究[D];南京郵電大學(xué);2013年

4 潘鈺;云計(jì)算平臺(tái)中的能耗管理方法[D];南京郵電大學(xué);2013年

5 王昊;基于GAE云計(jì)算的Web應(yīng)用與開發(fā)[D];南京郵電大學(xué);2013年

6 魏鑫;面向虛擬化云環(huán)境資源管理的研究與實(shí)現(xiàn)[D];吉林大學(xué);2013年

7 張丹闖;分布式環(huán)境下基于整體最優(yōu)的資源分配研究[D];大連理工大學(xué);2013年

8 陳剛;云計(jì)算中基于XEN的虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移的研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

9 吳向陽;虛擬化中計(jì)算性能優(yōu)化研究[D];蘭州交通大學(xué);2013年

10 楊洋;基于應(yīng)用特征的虛擬機(jī)VCPU調(diào)度優(yōu)化技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

本文編號(hào)：1402680