作為目前云計(jì)算的核心組成與基礎(chǔ)架構(gòu)技術(shù)之一,虛擬化技術(shù)憑借其高效的資源利用及整合再分配能力,在云計(jì)算技術(shù)設(shè)施與服務(wù)中發(fā)揮著不可或缺的作用。同時(shí),虛擬化環(huán)境下的虛擬對稱多處理(Virtual Symmetric Multiprocessing)架構(gòu)允許一個(gè)虛擬機(jī)持有多個(gè)虛擬CPU,虛擬CPU調(diào)度器負(fù)責(zé)為多個(gè)虛擬CPU提供公平的物理CPU分時(shí)復(fù)用機(jī)制。因此,虛擬對稱多處理架構(gòu)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在當(dāng)前云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)中的企業(yè)級應(yīng)用上。本文詳細(xì)介紹并闡述了目前主流的I/O虛擬化解決方案Paravirtual I/O解決方案在虛擬對稱多處理架構(gòu)下的主要性能負(fù)載,并論證了硬件輔助方法和中斷重映射機(jī)制是解決Paravirtual I/O解決方案性能瓶頸最直接,高效以及普適的方法。然而,本文首次提出了在Paravirtual I/O解決方案和虛擬對稱多處理架構(gòu)下中斷重映射機(jī)制的一個(gè)新型挑戰(zhàn):“中斷持有者搶占”(Interruptability Holder Preemption)問題。由于位于虛擬機(jī)管理軟件中的虛擬CPU調(diào)度器與運(yùn)行在虛擬機(jī)中的Paravirtual I/O前端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的不協(xié)調(diào)性,虛擬CP... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

全虛擬化解決方案

I/O 虛擬化技術(shù)采用了前后端解決方案，從而的作用。具體來講，運(yùn)行在虛擬機(jī)操作系統(tǒng)件中的后端設(shè)備通過共享內(nèi)存來進(jìn)行數(shù)據(jù)通要發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，虛擬機(jī)先將數(shù)據(jù)包寫入前管理軟件中的后端設(shè)備，接著后端設(shè)備從共和虛擬交換機(jī)將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)出去。同樣的，于虛擬機(jī)管理軟件中的網(wǎng)橋或者虛擬交換機(jī)后端設(shè)備的共享內(nèi)存中，接著，位于虛擬機(jī)斷來通知位于虛擬機(jī)中的前端設(shè)備讀取接收前端設(shè)備收到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包并進(jìn)行相應(yīng)的處理后端設(shè)備驅(qū)動解決方案，虛擬機(jī)管理軟件才資源，并且達(dá)到較好的安全性，隔離性和可irtual I/O 虛擬化技術(shù)在目前主流的虛擬機(jī)管廣泛的使用，也是本論文研究工作和優(yōu)化方

圖 2-3 傳統(tǒng) Paravirtual I/O 解決方案的中斷處理流程re2-3 Interrupt Processing Flow in Traditional Paravirtua調(diào)度延時(shí)引起的中斷處理延遲理架構(gòu)允許一個(gè)虛擬機(jī)持有多個(gè)虛擬 CPU，各復(fù)用物理 CPU[48]。這種架構(gòu)在一定程度上提了 CPU 的負(fù)載均衡，然而卻為 Paravirtual I/新問題。 CPU 的運(yùn)行狀態(tài)分為兩類：當(dāng)虛擬 CPU 當(dāng)前狀態(tài)定義為 available，而當(dāng)虛擬 CPU 被調(diào)度器available。顯然，只有當(dāng)虛擬機(jī)狀態(tài)為 availab其注入的虛擬中斷。然而，虛擬對稱多處理架避免地導(dǎo)致了當(dāng)虛擬中斷到達(dá)時(shí)，目的虛擬 unavailable 狀態(tài)的虛擬 CPU 的虛擬中斷不能被時(shí)直接影響了虛擬中斷的處理效率。文獻(xiàn)[13


本文編號：2900946