發(fā)布時(shí)間：2020-04-17 15:59

【摘要】： 系統(tǒng)崩潰現(xiàn)場處理(core dump)是指在系統(tǒng)崩潰時(shí)將系統(tǒng)狀態(tài)保存在永久性存儲(chǔ)器(persistent storage)中的過程。被保存下來的系統(tǒng)崩潰現(xiàn)場可用于調(diào)試和分析,以尋找系統(tǒng)崩潰的原因并加以修復(fù)。當(dāng)今的硬件服務(wù)器通常配備了大量的內(nèi)存。所以,當(dāng)它運(yùn)行的操作系統(tǒng)崩潰時(shí),保存其系統(tǒng)崩潰現(xiàn)場的過程十分耗時(shí)。只有系統(tǒng)崩潰現(xiàn)場處理完成以后,才能重新啟動(dòng)服務(wù)器系統(tǒng),以繼續(xù)提供應(yīng)用軟件服務(wù)。因此對(duì)服務(wù)器進(jìn)行耗時(shí)的系統(tǒng)崩潰現(xiàn)場處理顯著延后了執(zhí)行系統(tǒng)重啟以恢復(fù)應(yīng)用軟件服務(wù)的時(shí)刻,造成了較長的系統(tǒng)宕機(jī)時(shí)間。另一方面,如果為了盡快重啟系統(tǒng)而選擇不進(jìn)行系統(tǒng)崩潰現(xiàn)場處理將導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰現(xiàn)場丟失,失去了分析系統(tǒng)崩潰原因的重要線索,導(dǎo)致未來可能發(fā)生類似原因的系統(tǒng)崩潰。 在本文中,我們針對(duì)虛擬化環(huán)境中的虛擬機(jī)(virtual machine,簡稱VM)系統(tǒng)崩潰現(xiàn)場處理,提出了多種優(yōu)化,來縮短虛擬機(jī)崩潰時(shí)因?yàn)橄到y(tǒng)崩潰現(xiàn)場處理和重啟虛擬機(jī)而引發(fā)的系統(tǒng)宕機(jī)時(shí)間(downtime)。首先,我們將系統(tǒng)崩潰現(xiàn)場處理和重啟虛擬機(jī)這兩個(gè)過程并行化執(zhí)行。為了實(shí)現(xiàn)并行化,需要在當(dāng)前虛擬機(jī)崩潰后,創(chuàng)建并啟動(dòng)另一個(gè)恢復(fù)虛擬機(jī)(the recovery VM),在恢復(fù)虛擬機(jī)中繼續(xù)中斷了的應(yīng)用程序服務(wù)；在針對(duì)崩潰的虛擬機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)崩潰現(xiàn)場處理的過程中,需要一邊保存它的系統(tǒng)狀態(tài),一邊動(dòng)態(tài)地回收已經(jīng)保存了的崩潰的虛擬機(jī)的內(nèi)存,并將它分配給恢復(fù)虛擬機(jī)。其次,我們可以選擇性地只保存系統(tǒng)崩潰現(xiàn)場中對(duì)調(diào)試分析系統(tǒng)崩潰原因有意義的部分,而不是簡單地保存整個(gè)系統(tǒng)崩潰現(xiàn)場,從而減少系統(tǒng)崩潰現(xiàn)場處理的時(shí)間。為此,我們通過虛擬機(jī)管理層(the VM management layer)訪問崩潰的虛擬機(jī)的內(nèi)存數(shù)據(jù),從中找到關(guān)鍵的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)加以分析,以忽略那些與系統(tǒng)崩潰原因無關(guān)的內(nèi)存狀態(tài)。最后,在系統(tǒng)崩潰現(xiàn)場處理和新創(chuàng)建的恢復(fù)虛擬機(jī)之間,我們?cè)谔摂M機(jī)管理層平衡兩者的磁盤I/O速率。根據(jù)用戶調(diào)整得到的最佳磁盤I/O速率控制策略,我們?cè)谙到y(tǒng)崩潰現(xiàn)場處理的速度和恢復(fù)虛擬機(jī)的啟動(dòng)速度、提供服務(wù)的質(zhì)量之間進(jìn)行了權(quán)衡。 我們實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)原型,稱為Vicover,來優(yōu)化Xen虛擬化環(huán)境中虛擬機(jī)系統(tǒng)崩潰時(shí)的系統(tǒng)崩潰現(xiàn)場處理,從而最小化由于系統(tǒng)崩潰現(xiàn)場處理和服務(wù)恢復(fù)所引起的系統(tǒng)宕機(jī)時(shí)間。在一臺(tái)虛擬化的TPC-W服務(wù)器上做的實(shí)驗(yàn)中,Vicover將系統(tǒng)崩潰現(xiàn)場處理引起的系統(tǒng)宕機(jī)時(shí)間縮短了5倍。
【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)】：TP307

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本文編號(hào)：2631044