隨著計算機(jī)硬件性能的快速提高,虛擬化技術(shù)近來又得到了重新興起。雖然虛擬化技術(shù)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(luò)I/O設(shè)備的虛擬化是虛擬化的關(guān)鍵問題之一,也是虛擬化的性能瓶頸之一。虛擬化對網(wǎng)絡(luò)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(luò)測試程序,并不是針對虛擬化系統(tǒng)而設(shè)計,只能反映宏觀的網(wǎng)絡(luò)性能,而不能用來發(fā)現(xiàn)、診斷網(wǎng)絡(luò)I/O的瓶頸�；谝陨显�,研究了虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)I/O評測系統(tǒng)vnBench。它采用微觀網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)測試程序與trace程序相結(jié)合的方法。vnBench不僅能準(zhǔn)確的測試出虛擬機(jī)在各種情況下的網(wǎng)絡(luò)性能,而且還對虛擬機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)隔離性進(jìn)行了細(xì)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(jī)網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(yīng)采樣的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)trace方法,保證了在高速網(wǎng)絡(luò)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(jī)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(xué)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(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Xen網(wǎng)絡(luò)I/O實現(xiàn)模型

一個 trace 工具，對一個網(wǎng)絡(luò)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(jī)帶來的開銷，找出其瓶頸。上面這些分析，虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò) I/O 評測需要實現(xiàn)下面這些功能：）它能夠評價虛擬機(jī)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(jìn)行 I/O 時的性能；）它能夠評價不同虛擬機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)隔離性能；）它必須靈活性強(qiáng)，能夠測試各種不同情況下網(wǎng)絡(luò) I/O 的性能；）它必須可以對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包通過虛擬機(jī)管理器的額外的處理過程進(jìn)擬機(jī)的瓶頸所在。擬機(jī)網(wǎng)絡(luò) I/O 性能評測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上一節(jié)所提出的系統(tǒng)設(shè)計需求，vnBench 應(yīng)該包含三個功能模塊：CP/UDP性能的基準(zhǔn)測試程序、一個測試虛擬機(jī)之間網(wǎng)絡(luò)隔離性的虛擬機(jī)整個網(wǎng)絡(luò) 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(jié)果回傳給服務(wù)器端。圖 2.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.4 關(guān)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(guān)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(jī)上的網(wǎng)絡(luò) I/O 的實現(xiàn)方式與物理機(jī)相比有了很大的變化，需要記錄哪些數(shù)據(jù)才能準(zhǔn)確的分析出虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò) I/O的瓶頸，這是需要仔細(xì)考慮的。另外，如何在虛擬機(jī)內(nèi)核里面以盡量小的開銷，盡量準(zhǔn)確的記錄 trace 數(shù)據(jù)，也是系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵問題之一。（2）域間的共享內(nèi)存。根據(jù) trace 程序的體系結(jié)構(gòu)，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(jī)的各個domain 之間是完全隔離的。因此，如何利用 xen 提供的機(jī)制來實現(xiàn)共享內(nèi)存

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3059207