發(fā)布時(shí)間：2020-03-25 12:49

【摘要】： 隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展,以及用戶應(yīng)用需求的多樣化,虛擬化技術(shù)重新成為工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。虛擬化技術(shù)的使用可以提高計(jì)算機(jī)資源的利用率,降低企業(yè)整體系統(tǒng)成本。目前,虛擬化技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到服務(wù)器管理整合、集群計(jì)算、資源動(dòng)態(tài)遷移、系統(tǒng)安全以及系統(tǒng)開發(fā)測(cè)試等領(lǐng)域。 近幾年,越來越多的企業(yè)和學(xué)校加入了虛擬化技術(shù)研究的隊(duì)伍,虛擬化技術(shù)得到了空前的發(fā)展,XEN就是在近幾年被開發(fā)的優(yōu)秀的虛擬化產(chǎn)品之一。XEN是由英國(guó)劍橋大學(xué)開發(fā)的一個(gè)開源項(xiàng)目,它允許在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行多個(gè)客戶機(jī)操作系統(tǒng),XEN一開始只支持泛虛擬化,2005年初,INTEL和AMD都推出了基于處理器硬件的虛擬化技術(shù),使得XEN除了支持泛虛擬化,也可以支持完全虛擬化。XEN的性能和資源隔離性都十分優(yōu)秀,另外加上它的開源性,使得近年來被越來越多的人研究。本文也是基于以上的考慮,所以選擇XEN作為研究的對(duì)象。 然而,與原生的Linux系統(tǒng)相比,XEN的性能負(fù)載特別是網(wǎng)絡(luò)性能負(fù)載,是影響它被廣泛應(yīng)用的一個(gè)主要障礙。與原生的Linux的網(wǎng)絡(luò)性能相比,XEN中g(shù)uest domain的網(wǎng)絡(luò)性能負(fù)載比較明顯,當(dāng)接收數(shù)據(jù)包時(shí),guest domain的帶寬為原生的Linux的帶寬的30%,當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí),guest domain的帶寬僅為原生的Linux的帶寬的20%。另外,隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,在虛擬機(jī)中運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)密集型應(yīng)用的需求將不斷增加,因此在虛擬環(huán)境下如何提高網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的性能成為急需解決的問題。 基于此,本文首先通過閱讀大量相關(guān)的文獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)虛擬化性能負(fù)載的原因主要來自兩個(gè)大的方面,其一,是XEN網(wǎng)絡(luò)虛擬化架構(gòu),其二,是XEN的CPU調(diào)度算法；其次,通過分析XEN網(wǎng)絡(luò)虛擬化架構(gòu),以及XEN的Credit調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)原理,找出造成XEN網(wǎng)絡(luò)虛擬化性能負(fù)載的具體原因；然后,分析和比較總結(jié)了已有的通過對(duì)XEN網(wǎng)絡(luò)虛擬化架構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)來提高網(wǎng)絡(luò)密集型應(yīng)用性能的方法,另外,對(duì)于CPU調(diào)度算法,本文提出了一些提高網(wǎng)絡(luò)密集型應(yīng)用性能的優(yōu)化策略,特別的,本文對(duì)目前XEN的默認(rèn)的CPU調(diào)度算法即Credit算法進(jìn)行了改進(jìn),使其優(yōu)先調(diào)度網(wǎng)絡(luò)等I/O密集型的domain,通過這種改進(jìn)將使得網(wǎng)絡(luò)等I/O密集型應(yīng)用的性能得到了提高；最后,本文在schedsim模擬器上對(duì)改進(jìn)前后的Credit算法進(jìn)行了模擬,實(shí)驗(yàn)表明,改進(jìn)后的Credit算法使得網(wǎng)絡(luò)密集型應(yīng)用的性能得到了提高。
【學(xué)位授予單位】：復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TP302

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