發(fā)布時間：2025-05-04 22:09

　　隨著云計算的不斷發(fā)展,越來越多的用戶將應(yīng)用服務(wù)部署在云平臺上。為了保證服務(wù)的高可用性,云提供商通常采用副本冗余的方式進(jìn)行容錯。虛擬化可通過封裝應(yīng)用程序并進(jìn)行全系統(tǒng)備份的方式,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)的高可用性。目前,虛擬機(jī)容錯機(jī)制已經(jīng)成為了一個重要的研究課題。然而,現(xiàn)有的虛擬機(jī)容錯機(jī)制仍然存在一些問題。第一,為了維護(hù)外部一致性,主從備份系統(tǒng)會遭受網(wǎng)絡(luò)包的往返延遲,以及檢查點(diǎn)同步等原因帶來的性能影響。第二,由于不必要的CPU資源消耗,系統(tǒng)中的備份機(jī)會引入虛擬化環(huán)境中上下層不協(xié)調(diào)的雙重調(diào)度問題。針對上述問題,本文提出了兩個關(guān)鍵技術(shù):1)網(wǎng)絡(luò)包提前釋放技術(shù),2)活躍-半活躍虛擬機(jī)主從備份模型。前者通過分析輸出的網(wǎng)絡(luò)包是否由干凈的內(nèi)存區(qū)域組成,在不違背外部一致性的前提下,提前釋放網(wǎng)絡(luò)包并以此提升系統(tǒng)的性能。后者通過動態(tài)減少備份機(jī)中的活躍v CPU(虛擬CPU)數(shù)量,將活躍-活躍的主從備份模型轉(zhuǎn)換為活躍-半活躍的模型,從而減緩雙重調(diào)度的問題。本文的主要貢獻(xiàn)由以下部分組成:1.本文深入研究現(xiàn)有的基于虛擬機(jī)級別的容錯機(jī)制,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性能存在的問題以及其原因。為了保護(hù)數(shù)據(jù)的完整性,現(xiàn)有的主從備份系統(tǒng)采用了網(wǎng)絡(luò)包比較以...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-2延遲拷貝流程

圖2-2延遲拷貝流程Fig2-2TheProcedureofPost-Copy我們能夠看出，相比于預(yù)拷貝技術(shù)，延遲拷貝技術(shù)由于其按需拷貝內(nèi)存的技術(shù)，需要通過網(wǎng)絡(luò)請求將內(nèi)存頁從遠(yuǎn)端拷貝至備份虛擬機(jī)中，會導(dǎo)致在遷移之后啟用的一段時間內(nèi)的性能受到比較大的影響，甚至....

圖3-1Remus和COLO處理用戶請求流程

圖3-1Remus和COLO處理用戶請求流程Fig3-1TheprocedureofhandlinguserrequestsinRemusandCOLOCOLO處理用戶的具體步驟如下：1.主虛擬機(jī)接收用戶的請求，并且將請求推送到備份虛擬....

圖3-2持鎖搶占問題Fig3-2LockHolderPreemptionProblem

于COLO主從虛擬機(jī)活躍-活躍的模型，導(dǎo)致了備份虛擬機(jī)所在的物理機(jī)需要耗費(fèi)額外的調(diào)度資源對vCPU進(jìn)行調(diào)度管理，對于這樣的情形，就很有可能會帶來雙重調(diào)度問題。在虛擬機(jī)環(huán)境下，客戶機(jī)內(nèi)核會在vCPU上調(diào)度用戶進(jìn)程，而下層操作系統(tǒng)則會負(fù)責(zé)將vCPU在對應(yīng)的物理CPU....

圖3-3Streamcluster的在不同CPU復(fù)用比下的性能表現(xiàn)Fig3-3ThePerformanceofStreamclusterinDifferent#vCPU/#pCPURate

件變量控制不同的線程之間在應(yīng)用程序的不同階段進(jìn)行同步。由于信號量和變量在底層是通過IPI實(shí)現(xiàn)的，因此Streamcluster的性能在很大程度依賴PI的效率。雙重調(diào)度問題產(chǎn)生的原因是虛擬機(jī)管理者CPU的調(diào)度隊列過長，導(dǎo)致下層PU搶占行為影響上層的應(yīng)用。我們用vC....

本文編號：4042882