【摘要】：虛擬化技術(shù)已成為云計算平臺中的關(guān)鍵性支撐技術(shù).它極大地提高了數(shù)據(jù)中心的資源利用率,降低了管理成本和能源消耗,但同時也為數(shù)據(jù)中心帶來了新的問題——性能干擾.同一平臺上的多虛擬機過度競爭某一底層硬件資源(如CPU,Cache等),會造成虛擬機性能嚴重下降;而出于安全性和可移植性的考慮,底層平臺管理者需要盡量避免侵入式監(jiān)測上層虛擬機,因而,如何透明而有效地從底層估算虛擬機性能干擾,成為虛擬化平臺管理者必須面臨的一個挑戰(zhàn).為應(yīng)對以上挑戰(zhàn),提出了一種基于硬件計數(shù)器的虛擬機性能干擾估算方法.硬件計數(shù)器是程序運行期間產(chǎn)生的硬件事件信息(如CPU時間片、緩存失效次數(shù)等),已有工作主要利用大規(guī)模分布式系統(tǒng)任務(wù)相似性查找產(chǎn)生異常硬件計數(shù)器數(shù)據(jù)的節(jié)點,而沒有探究硬件事件變化與性能干擾之間的直接關(guān)系.通過實驗研究發(fā)現(xiàn),硬件計數(shù)器(last level cache misses rates,簡稱LLC misses rates)與不同資源需求的應(yīng)用性能干擾存在不同的關(guān)聯(lián)關(guān)系;以此建立虛擬機性能干擾估算模型,估算虛擬機性能.實驗結(jié)果表明:該方法可以有效地預(yù)測CPU密集型應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)密集型應(yīng)用的性能干擾大小,并僅為系統(tǒng)帶來小于10%的開銷.
[Abstract]:Virtualization technology has become a key supporting technology in cloud computing platform. It greatly improves the resource utilization of the data center, reduces the management cost and energy consumption, but also brings a new problem to the data center-performance interference. Many virtual machines on the same platform will over-compete for some underlying hardware resources (such as CPU,Cache), which will result in a serious degradation of the performance of virtual machines. For the sake of security and portability, the manager of the underlying platform should avoid intrusive monitoring of the upper virtual machine, so how to estimate the performance interference of the virtual machine from the bottom layer transparently and effectively? Become a virtualization platform administrator must face a challenge. In order to meet the above challenges, a method for estimating the performance interference of virtual machine based on hardware counter is proposed. The hardware counter is the hardware event information (such as CPU time slice, cache failure times, etc.) generated during the running of the program. The existing work mainly uses the similarity of the large-scale distributed system task to find the node that produces the abnormal hardware counter data. The direct relationship between hardware event change and performance interference is not explored. Through the experimental study, it is found that the hardware counter (last level cache misses rates, is related to the application performance interference of different resource requirements, and the performance interference estimation model of virtual machine is established to estimate the performance of virtual machine. The experimental results show that the proposed method can effectively predict the performance interference between CPU intensive applications and network intensive applications, and bring only less than 10% overhead to the system.
【作者單位】： 中國科學(xué)院軟件研究所軟件工程技術(shù)中心;計算機科學(xué)國家重點實驗室(中國科學(xué)院軟件研究所);中國科學(xué)院大學(xué);
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61173003) 國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863)(2012AA011204)
【分類號】：TP302

【共引文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 張斌;朱孟笑;趙秀濤;張長勝;;面向成本優(yōu)化的SBS虛擬化資源分配[J];東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年07期

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳雪梅;可視虛擬機關(guān)鍵技術(shù)研究[J];廣東科技;2005年08期

2 李超,方潛生;Java虛擬機中類裝載機制的原理分析與應(yīng)用研究[J];安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年05期

3 張幼真;;用虛擬機實現(xiàn)多系統(tǒng)操作[J];微電腦世界;2005年09期

4 劉暉;;系統(tǒng)問答[J];電腦迷;2005年05期

5 朱海華;陳自剛;;Java虛擬機性能及調(diào)優(yōu)[J];電腦知識與技術(shù);2005年36期

6 楊麗潔;;虛擬機控制流的途徑[J];河北工業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院學(xué)報;2005年04期

7 方向陽;;“虛擬機”在實驗教學(xué)中的應(yīng)用探索[J];中國現(xiàn)代教育裝備;2006年11期

8 張廣敏;盤細平;涂杰;;Java虛擬機的面向?qū)ο笮訹J];計算機應(yīng)用與軟件;2006年03期

9 北鄉(xiāng)達郎;南庭;;嵌入式Java虛擬機滲透到手機以外的領(lǐng)域[J];電子設(shè)計應(yīng)用;2007年10期

10 歐陽星明;朱金銀;;虛擬機的可定制生成及其動態(tài)優(yōu)化[J];計算機工程與科學(xué);2008年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 孟廣平;;虛擬機漂移網(wǎng)絡(luò)連接方法探討[A];中國計量協(xié)會冶金分會2011年會論文集[C];2011年

2 段翼真;王曉程;;可信安全虛擬機平臺的研究[A];第26次全國計算機安全學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2011年

3 李明宇;張倩;呂品;;網(wǎng)絡(luò)流量感知的虛擬機高可用動態(tài)部署研究[A];2014第二屆中國指揮控制大會論文集（上）[C];2014年

4 林紅;;Java虛擬機面向數(shù)字媒體的應(yīng)用研究[A];計算機技術(shù)與應(yīng)用進展——全國第17屆計算機科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2006年

5 楊旭;彭一明;刑承杰;李若淼;;基于VMware vSphere 5虛擬機的備份系統(tǒng)實現(xiàn)[A];中國高等教育學(xué)會教育信息化分會第十二次學(xué)術(shù)年會論文集[C];2014年

6 沈敏虎;查德平;劉百祥;趙澤宇;;虛擬機網(wǎng)絡(luò)部署與管理研究[A];中國高等教育學(xué)會教育信息化分會第十次學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

7 李英壯;廖培騰;孫夢;李先毅;;基于云計算的數(shù)據(jù)中心虛擬機管理平臺的設(shè)計[A];中國高等教育學(xué)會教育信息化分會第十次學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

8 朱欣焰;蘇科華;毛繼國;龔健雅;;GIS符號虛擬機及實現(xiàn)方法研究[A];《測繪通報》測繪科學(xué)前沿技術(shù)論壇摘要集[C];2008年

9 于洋;陳曉東;俞承芳;李旦;;基于FPGA平臺的虛擬機建模與仿真[A];2007'儀表，，自動化及先進集成技術(shù)大會論文集（一）[C];2007年

10 丁濤;郝沁汾;張冰;;內(nèi)核虛擬機調(diào)度策略的研究與分析[A];'2010系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 寧家雨;虛擬機數(shù)據(jù)在哪個磁盤上？[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2009年

2 本報記者 郭濤;誰來填補虛擬機的安全漏洞[N];中國計算機報;2010年

3 本報記者 郭濤;VMware改變軟件銷售模式[N];中國計算機報;2010年

4 盆盆;真實的虛擬機[N];中國電腦教育報;2004年

5 ;利用工具解決虛擬機監(jiān)測難題[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2007年

6 宋家雨;別拿虛擬機不當(dāng)固定資產(chǎn)[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2008年

7 《網(wǎng)絡(luò)世界》記者 柴莎莎;虛擬機通信可視性很關(guān)鍵[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2011年

8 Antone Gonsalves;Linux的虛擬化未來[N];中國計算機報;2007年

9 張承東;安全爭議讓虛擬化用戶“心虛”[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2007年

10 本報記者 郭濤;消除虛擬機備份的尷尬[N];中國計算機報;2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 陳彬;分布環(huán)境下虛擬機按需部署關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

2 劉海坤;虛擬機在線遷移性能優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2012年

3 劉謙;面向云計算的虛擬機系統(tǒng)安全研究[D];上海交通大學(xué);2012年

4 趙佳;虛擬機動態(tài)遷移的關(guān)鍵問題研究[D];吉林大學(xué);2013年

5 鄧莉;基于虛擬機遷移的動態(tài)資源配置研究[D];華中科技大學(xué);2013年

6 李丁丁;虛擬機本地存儲寫性能優(yōu)化研究[D];華中科技大學(xué);2013年

7 董玉雙;云平臺中虛擬機部署的關(guān)鍵問題研究[D];吉林大學(xué);2014年

8 曹文治;虛擬機網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化研究[D];華中科技大學(xué);2013年

9 杜雨陽;虛擬機狀態(tài)遷移和相變存儲磨損均衡方法研究[D];清華大學(xué);2011年

10 鄒瓊;Java虛擬機的自適應(yīng)動態(tài)優(yōu)化[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 鄧洋春;Java虛擬機關(guān)鍵機制研究與實踐[D];中南大學(xué);2009年

2 陸曉雯;虛擬機資源監(jiān)測調(diào)整機制研究[D];華中科技大學(xué);2008年

3 楊衛(wèi)平;面向虛擬機的網(wǎng)絡(luò)入侵檢測系統(tǒng)[D];華中科技大學(xué);2008年

4 張德;硬件虛擬機的域間通訊和性能模型研究[D];華中科技大學(xué);2008年

5 吳曉丹;反病毒虛擬機關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

6 趙彥琨;虛擬機管理平臺中的虛擬機代理服務(wù)機制研究[D];華中科技大學(xué);2009年

7 袁e

本文編號：2342864