Xen虛擬I/O優(yōu)化策略
發(fā)布時(shí)間:2021-11-21 12:14
計(jì)算機(jī)硬件水平的進(jìn)步,帶來了計(jì)算性能的激增,促使虛擬化技術(shù)再次成為計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的研究熱門。虛擬化技術(shù)使得多個(gè)互相隔離的操作系統(tǒng)可以同時(shí)運(yùn)行于一臺(tái)物理主機(jī)之上,由虛擬機(jī)監(jiān)視器VMM為各個(gè)虛擬系統(tǒng)之上的客戶機(jī)提供虛擬硬件。虛擬化技術(shù)有利于提高計(jì)算機(jī)資源的利用率、整合企業(yè)計(jì)算環(huán)境、降低維護(hù)成本、實(shí)現(xiàn)服務(wù)的無縫遷移、部署云計(jì)算平臺(tái)等。虛擬機(jī)技術(shù)涉及的CPU、內(nèi)存、I/O設(shè)備的虛擬化是如今行業(yè)內(nèi)的重點(diǎn)研究方向。Xen做為一款開源虛擬機(jī)軟件受到廣泛關(guān)注。虛擬化技術(shù)為客戶機(jī)提供虛擬硬件,即虛擬CPU、虛擬內(nèi)存、虛擬I/O設(shè)備等。虛擬機(jī)軟件位于客戶機(jī)與底層硬件之間,由虛擬機(jī)軟件管理計(jì)算資源的分配,并提供客戶域之間的隔離性。隨著各大硬件廠商推出的對(duì)虛擬化技術(shù)的硬件支持,虛擬機(jī)的性能有了很大程度的提升,已經(jīng)接近本地主機(jī)。如Intel VT與AMD-V對(duì)CPU虛擬化的支持,硬件MMU對(duì)內(nèi)存虛擬化的支持等。由于I/O設(shè)備的特性使得I/O虛擬化目前大都是采用軟件實(shí)現(xiàn),其開銷很大,I/O虛擬化的性能始終是虛擬化系統(tǒng)的瓶頸。虛擬I/O性能的提升必定帶來整體系統(tǒng)性能的提升。本文分析了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外虛擬化技術(shù)的研究現(xiàn)狀,...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究目的和意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 虛擬化與Xen架構(gòu)
2.1 虛擬化技術(shù)
2.1.1 虛擬化技術(shù)分類
2.1.2 虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)形式
2.2 Xen體系結(jié)構(gòu)
2.3 Xen機(jī)制
2.3.1 Xen信息頁
2.3.2 超級(jí)調(diào)用/事件通道
2.3.3 授權(quán)表機(jī)制
2.4 CPU與內(nèi)存虛擬化
2.5 I/O虛擬化
3 基于驅(qū)動(dòng)域授權(quán)表的I/O調(diào)度優(yōu)化
3.1 設(shè)備I/O環(huán)
3.1.1 設(shè)備I/O環(huán)結(jié)構(gòu)
3.2 設(shè)備I/O請(qǐng)求調(diào)度
3.2.1 請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)
3.2.2 I/O請(qǐng)求排序
3.3 驅(qū)動(dòng)域授權(quán)表優(yōu)化
4 基于BOOST狀態(tài)的調(diào)度優(yōu)化
4.1 VCPU調(diào)度算法
4.1.1 BVT算法
4.1.2 SEDF算法
4.1.3 Credit算法
4.2 BOOST算法分析
4.2.1 BOOST機(jī)制
4.2.2 BOOST事件通道
4.2.3 BOOST不足
4.3 基于BOOST的調(diào)度優(yōu)化
4.3.1 OBOOST架構(gòu)
4.3.2 VCPU優(yōu)先級(jí)
5 實(shí)現(xiàn)與測(cè)試
5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
5.1.1 硬件平臺(tái)
5.1.2 軟件平臺(tái)
5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.2.1 設(shè)備I/O性能
5.2.2 設(shè)備I/O請(qǐng)求調(diào)度
5.2.3 OBOOST算法實(shí)驗(yàn)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Xen中VCPU調(diào)度算法分析[J]. 時(shí)光,郭玉東,王曉睿,李勇. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2010(18)
[2]基于Xen的I/O準(zhǔn)虛擬化驅(qū)動(dòng)研究[J]. 胡冷非,李小勇. 計(jì)算機(jī)工程. 2009(23)
[3]基于Intel VT-x的XEN全虛擬化實(shí)現(xiàn)[J]. 顧曉峰,王健. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2009(09)
[4]Linux進(jìn)程調(diào)度算法分析[J]. 馮宇,左志宏. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2009(06)
[5]Xen中Credit調(diào)度算法的優(yōu)化[J]. 顧振宇,張申生,李曉勇. 微型電腦應(yīng)用. 2009(02)
[6]XEN網(wǎng)絡(luò)I/O完全虛擬化機(jī)制的可擴(kuò)展性研究[J]. 付賽平,任國(guó)林. 計(jì)算機(jī)工程. 2008(23)
[7]虛擬機(jī)內(nèi)存虛擬化技術(shù)淺析[J]. 陳斐. 科技資訊. 2006(35)
本文編號(hào):3509493
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究目的和意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 虛擬化與Xen架構(gòu)
2.1 虛擬化技術(shù)
2.1.1 虛擬化技術(shù)分類
2.1.2 虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)形式
2.2 Xen體系結(jié)構(gòu)
2.3 Xen機(jī)制
2.3.1 Xen信息頁
2.3.2 超級(jí)調(diào)用/事件通道
2.3.3 授權(quán)表機(jī)制
2.4 CPU與內(nèi)存虛擬化
2.5 I/O虛擬化
3 基于驅(qū)動(dòng)域授權(quán)表的I/O調(diào)度優(yōu)化
3.1 設(shè)備I/O環(huán)
3.1.1 設(shè)備I/O環(huán)結(jié)構(gòu)
3.2 設(shè)備I/O請(qǐng)求調(diào)度
3.2.1 請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)
3.2.2 I/O請(qǐng)求排序
3.3 驅(qū)動(dòng)域授權(quán)表優(yōu)化
4 基于BOOST狀態(tài)的調(diào)度優(yōu)化
4.1 VCPU調(diào)度算法
4.1.1 BVT算法
4.1.2 SEDF算法
4.1.3 Credit算法
4.2 BOOST算法分析
4.2.1 BOOST機(jī)制
4.2.2 BOOST事件通道
4.2.3 BOOST不足
4.3 基于BOOST的調(diào)度優(yōu)化
4.3.1 OBOOST架構(gòu)
4.3.2 VCPU優(yōu)先級(jí)
5 實(shí)現(xiàn)與測(cè)試
5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
5.1.1 硬件平臺(tái)
5.1.2 軟件平臺(tái)
5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.2.1 設(shè)備I/O性能
5.2.2 設(shè)備I/O請(qǐng)求調(diào)度
5.2.3 OBOOST算法實(shí)驗(yàn)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Xen中VCPU調(diào)度算法分析[J]. 時(shí)光,郭玉東,王曉睿,李勇. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2010(18)
[2]基于Xen的I/O準(zhǔn)虛擬化驅(qū)動(dòng)研究[J]. 胡冷非,李小勇. 計(jì)算機(jī)工程. 2009(23)
[3]基于Intel VT-x的XEN全虛擬化實(shí)現(xiàn)[J]. 顧曉峰,王健. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2009(09)
[4]Linux進(jìn)程調(diào)度算法分析[J]. 馮宇,左志宏. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2009(06)
[5]Xen中Credit調(diào)度算法的優(yōu)化[J]. 顧振宇,張申生,李曉勇. 微型電腦應(yīng)用. 2009(02)
[6]XEN網(wǎng)絡(luò)I/O完全虛擬化機(jī)制的可擴(kuò)展性研究[J]. 付賽平,任國(guó)林. 計(jì)算機(jī)工程. 2008(23)
[7]虛擬機(jī)內(nèi)存虛擬化技術(shù)淺析[J]. 陳斐. 科技資訊. 2006(35)
本文編號(hào):3509493
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/3509493.html
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