隨著計算機硬件性能的快速提高,虛擬化技術近來又得到了重新興起。雖然虛擬化技術可以帶來很多的好處,但是它對系統(tǒng)性能的影響是不能忽視的。其中,網(wǎng)絡I/O設備的虛擬化是虛擬化的關鍵問題之一,也是虛擬化的性能瓶頸之一。虛擬化對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的處理帶來了很大的改變,也造成了顯著的性能開銷。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡測試程序,并不是針對虛擬化系統(tǒng)而設計,只能反映宏觀的網(wǎng)絡性能,而不能用來發(fā)現(xiàn)、診斷網(wǎng)絡I/O的瓶頸�；谝陨显�,研究了虛擬機網(wǎng)絡I/O評測系統(tǒng)vnBench。它采用微觀網(wǎng)絡基準測試程序與trace程序相結合的方法。vnBench不僅能準確的測試出虛擬機在各種情況下的網(wǎng)絡性能,而且還對虛擬機之間的網(wǎng)絡隔離性進行了細粒度的測試。通過在Xen的虛擬網(wǎng)卡驅(qū)動中插入記錄點,實現(xiàn)了對虛擬機網(wǎng)絡I/O數(shù)據(jù)的跟蹤。通過對這些trace數(shù)據(jù)的分析,可以看出網(wǎng)絡I/O的瓶頸所在。為了減少trace程序的性能影響,采用了基于延遲的自適應采樣的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)trace方法,保證了在高速網(wǎng)絡下的可用性。并且通過使用域間的共享內(nèi)存來傳輸trace信息,實現(xiàn)了在客戶虛擬機里面實時的顯示整個I/O路徑上的trace數(shù)據(jù),并且降低了測試數(shù)據(jù)傳遞... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Xen網(wǎng)絡I/O實現(xiàn)模型

一個 trace 工具，對一個網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包從虛擬網(wǎng)卡到物理網(wǎng)卡的整這樣才能找出虛擬機帶來的開銷，找出其瓶頸。上面這些分析，虛擬機網(wǎng)絡 I/O 評測需要實現(xiàn)下面這些功能：）它能夠評價虛擬機的 TCP,UDP 性能，包括延遲以及帶寬；）它能夠評價多個虛擬網(wǎng)卡同時進行 I/O 時的性能；）它能夠評價不同虛擬機之間的網(wǎng)絡隔離性能；）它必須靈活性強，能夠測試各種不同情況下網(wǎng)絡 I/O 的性能；）它必須可以對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包通過虛擬機管理器的額外的處理過程進擬機的瓶頸所在。擬機網(wǎng)絡 I/O 性能評測系統(tǒng)結構上一節(jié)所提出的系統(tǒng)設計需求，vnBench 應該包含三個功能模塊：CP/UDP性能的基準測試程序、一個測試虛擬機之間網(wǎng)絡隔離性的虛擬機整個網(wǎng)絡 I/O 過程的 trace 程序。系統(tǒng)的所有功能模塊如圖

并將測試結果回傳給服務器端。圖 2.4 系統(tǒng)結構圖2.4 關鍵問題與難點分析從本章前面各個小節(jié)中均可以看出，實現(xiàn)該系統(tǒng)的關鍵問題在于以下幾點：（1）trace 程序探針的實現(xiàn)和位置的選擇。由于虛擬機上的網(wǎng)絡 I/O 的實現(xiàn)方式與物理機相比有了很大的變化，需要記錄哪些數(shù)據(jù)才能準確的分析出虛擬機網(wǎng)絡 I/O的瓶頸，這是需要仔細考慮的。另外，如何在虛擬機內(nèi)核里面以盡量小的開銷，盡量準確的記錄 trace 數(shù)據(jù)，也是系統(tǒng)實現(xiàn)的關鍵問題之一。（2）域間的共享內(nèi)存。根據(jù) trace 程序的體系結構，需要在兩個不同的 domain之間實時的傳遞 trace 信息。這就需要使用到域間的共享內(nèi)存。但是，虛擬機的各個domain 之間是完全隔離的。因此，如何利用 xen 提供的機制來實現(xiàn)共享內(nèi)存

【參考文獻】：
期刊論文
[1]XEN虛擬機分析[J]. 薛海峰,卿斯?jié)h,張煥國.  系統(tǒng)仿真學報. 2007(23)
[2]一種基于聚類的虛擬計算環(huán)境資源聚合方法[J]. 褚瑞,盧錫城,肖儂.  軟件學報. 2007(08)
[3]基于Xen的X86虛擬機性能調(diào)優(yōu)[J]. 楊曉偉,廖光燈,胡越明.  計算機工程. 2006(24)
[4]Linux內(nèi)核跟蹤機制LTT的研究[J]. 陳麗波,吳慶波.  計算機工程. 2005(12)
[5]計算機網(wǎng)絡性能基準測試研究[J]. 夏建東,王樂春,龔正虎.  計算機工程與應用. 2000(09)



本文編號：3059207