隨著云計算的迅速發(fā)展,云計算中的虛擬化技術(shù)得到越來越多的研究。在傳統(tǒng)環(huán)境中,CPU作為物理設(shè)備是被操作系統(tǒng)獨享的,而在虛擬化環(huán)境中,為了減少設(shè)備開銷,通常是被多個虛擬機共享的,這是虛擬化中的一種常見現(xiàn)象。隨著共享物理CPU的虛擬機數(shù)量的增加,CPU運行隊列中排隊的任務(wù)也越來越多,每個任務(wù)平均等待CPU的時間也隨之增加。Xen作為業(yè)界廣泛使用的虛擬化技術(shù),其默認的調(diào)度器是信用值調(diào)度器,對于虛擬機調(diào)度器來說,任務(wù)類型是無法知曉的,因而I/O密集型任務(wù)和CPU密集型任務(wù)被同等對待。對于I/O密集型任務(wù),長時間的等待時延,會導(dǎo)致在共享CPU的虛擬機系統(tǒng)中I/O性能的嚴重下降。本文針對共享CPU虛擬機系統(tǒng)中I/O密集型任務(wù)的性能問題,設(shè)計了加速核的模型,從物理CPU核中選取一部分作為加速核,為其分配短小的時間片專門處理I/O密集型的任務(wù)。該模型主要分為兩個模塊,在虛擬機監(jiān)視器模塊中為每個虛擬機分配一個虛擬加速CPU,保證系統(tǒng)負載均衡,同時設(shè)計了新的信用值分配算法,保證每個虛擬機都能獲得足夠的CPU資源;在虛擬機操作系統(tǒng)模塊中修改了進程調(diào)度規(guī)則,增加了I/O緩沖區(qū)大小,減少上下文切換頻率,降低丟包... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要工作
    1.4 論文章節(jié)安排
第二章 虛擬化技術(shù)
    2.1 虛擬化技術(shù)簡介
        2.1.1 虛擬化技術(shù)基本概念
        2.1.2 虛擬化技術(shù)的分類
    2.2 虛擬化核心技術(shù)
        2.2.1 CPU虛擬化技術(shù)
        2.2.2 內(nèi)存虛擬化技術(shù)
    2.3 I/O虛擬化技術(shù)
    2.4 虛擬化監(jiān)視器
    2.5 小結(jié)
第三章 共享CPU的虛擬機I/O性能優(yōu)化模型設(shè)計
    3.1 共享CPU的虛擬機I/O性能分析
        3.1.1 共享CPU的虛擬機的I/O性能問題
        3.1.2 現(xiàn)存的解決方法分析
    3.2 共享CPU的虛擬機I/O性能優(yōu)化模型設(shè)計
    3.3 虛擬機監(jiān)視器模塊
        3.3.1 虛擬機調(diào)度程序設(shè)計
        3.3.2 信用值分配算法設(shè)計
    3.4 虛擬機操作系統(tǒng)模塊
        3.4.1 進程調(diào)度規(guī)則
        3.4.2 I/O緩沖區(qū)
        3.4.3 虛擬機的TCP協(xié)議棧
    3.5 小結(jié)
第四章 共享CPU的虛擬機I/O性能優(yōu)化模型實現(xiàn)
    4.1 虛擬機監(jiān)視器模塊
        4.1.1 虛擬機調(diào)度程序?qū)崿F(xiàn)
        4.1.2 信用值分配算法實現(xiàn)
    4.2 虛擬機操作系統(tǒng)模塊
        4.2.1 進程調(diào)度規(guī)則的實現(xiàn)
        4.2.2 ACK生成算法的實現(xiàn)
    4.3 小結(jié)
第五章 實驗與性能分析
    5.1 實驗環(huán)境
    5.2 吞吐量分析
        5.2.1 UDP吞吐量
        5.2.2 TCP吞吐量
        5.2.3 多個I/O密集型虛擬機的吞吐量
    5.3 響應(yīng)時間分析
    5.4 小結(jié)
第六章 總結(jié)和展望
    6.1 研究總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻
致謝
作者簡介



本文編號：3038460