本文關(guān)鍵詞：基于非統(tǒng)一調(diào)度時(shí)間片的虛擬機(jī)調(diào)度器，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在系統(tǒng)虛擬化環(huán)境中，虛擬機(jī)監(jiān)控器的CPU調(diào)度器對(duì)底層CPU資源分配和虛擬機(jī)的性能起著決定性作用。但是，傳統(tǒng)的虛擬機(jī)調(diào)度器，如Xen Credit調(diào)度器，使用固定的調(diào)度時(shí)間片來分配處理器時(shí)間，這會(huì)造成兩個(gè)問題：1）CPU分配偏差。CPU分配偏差是指在一定的時(shí)間區(qū)間內(nèi)，虛擬機(jī)實(shí)際獲得的CPU時(shí)間與指定分配的CPU時(shí)間的偏差。2）不穩(wěn)定的虛擬機(jī)調(diào)度延遲。虛擬機(jī)調(diào)度延遲指虛擬機(jī)從被喚醒到真正運(yùn)行之間的時(shí)間間隔。 本文首先通過實(shí)驗(yàn)分析得出現(xiàn)有虛擬機(jī)監(jiān)控器中的兩個(gè)不足。一個(gè)給定的時(shí)間片，對(duì)于CPU分配百分比較大的虛擬機(jī)合適，對(duì)于CPU分配百分比較小的虛擬機(jī)來說可能過大，造成較大的CPU分配偏差。同時(shí)由于調(diào)度器每次CPU時(shí)間分配使用相同大小的時(shí)間片，CPU分配百分比越小，虛擬機(jī)被調(diào)度的時(shí)間間隔就越大，調(diào)度延遲就越高。 本文接著提出一種使用非統(tǒng)一調(diào)度時(shí)間片的調(diào)度方法，并在Xen虛擬機(jī)監(jiān)控器上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)原型。該方法根據(jù)虛擬機(jī)的CPU分配百分比使用不同大小的調(diào)度時(shí)間片來減小CPU分配偏差，并且保證在一個(gè)可配置的時(shí)間周期內(nèi)保證對(duì)每個(gè)虛擬機(jī)都至少調(diào)度一次來實(shí)現(xiàn)調(diào)度延遲的穩(wěn)定性。 最后實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，，本文提出的調(diào)度算法有效地將CPU分配偏差控制在15%內(nèi)并且提高了虛擬機(jī)調(diào)度延遲的穩(wěn)定性，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包處理延遲都不超過30ms。同時(shí)該調(diào)度器保證了CPU分配的公平性，而且只引入較小的系統(tǒng)額外開銷。
【關(guān)鍵詞】：系統(tǒng)虛擬化 CPU分配偏差 虛擬機(jī)調(diào)度延遲 虛擬機(jī)調(diào)度器
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP302
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目錄8-11
• 表格索引11-12
• 插圖索引12-14
• 第一章 緒論14-24
• 1.1 虛擬化現(xiàn)狀，意義與歷史14-16
• 1.2 系統(tǒng)虛擬化實(shí)現(xiàn)技術(shù)16-21
• 1.2.1 系統(tǒng)虛擬化架構(gòu)17-18
• 1.2.2 CPU 虛擬化18-19
• 1.2.3 內(nèi)存虛擬化19-20
• 1.2.4 I/O 虛擬化20-21
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容和組織結(jié)構(gòu)21-24
• 1.3.1 本文的研究目標(biāo)21-22
• 1.3.2 本文的主要工作22-23
• 1.3.3 本文的組織結(jié)構(gòu)23-24
• 第二章 虛擬機(jī)調(diào)度器24-32
• 2.1 調(diào)度器基本分類24-26
• 2.1.1 PS 調(diào)度器和 FS 調(diào)度器25
• 2.1.2 WS-模式和 NWS 模式25
• 2.1.3 搶占與非搶占25-26
• 2.2 CPU 分配偏差26
• 2.3 Xen Credit 調(diào)度器26-29
• 2.3.1 Credit 的調(diào)度參數(shù)27
• 2.3.2 Credit 的調(diào)度優(yōu)先級(jí)27-28
• 2.3.3 Credit 信用值的分配與消耗28-29
• 2.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀29-31
• 2.4.1 CPU 性能隔離29
• 2.4.2 組合調(diào)度29-30
• 2.4.3 I/O 響應(yīng)性能30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 統(tǒng)一調(diào)度時(shí)間片所面臨的挑戰(zhàn)32-44
• 3.1 不統(tǒng)一的 CPU 分配偏差33-37
• 3.2 不穩(wěn)定的 VM 調(diào)度延遲37-38
• 3.3 問題的形式化描述38-42
• 3.4 本章小結(jié)42-44
• 第四章 NUTS 調(diào)度器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)44-56
• 4.1 任務(wù)特征與調(diào)度時(shí)間片44-46
• 4.1.1 I/O 密集型任務(wù)和 CPU 密集型任務(wù)44-45
• 4.1.2 時(shí)間片大小與系統(tǒng)性能45
• 4.1.3 可能的優(yōu)化方案45-46
• 4.2 CPU 時(shí)間分配設(shè)計(jì)46-50
• 4.3 NUTS 調(diào)度器實(shí)現(xiàn)50-55
• 4.3.1 核心部件實(shí)現(xiàn)50-54
• 4.3.2 負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)54-55
• 4.3.3 調(diào)度搶占實(shí)現(xiàn)55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第五章 系統(tǒng)性能評(píng)測(cè)56-76
• 5.1 CPU 分配的精確度56-63
• 5.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)能力63-71
• 5.2.1 使用 Micro-Benchmark 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)測(cè)63-65
• 5.2.2 使用 Application-Benchmark 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)測(cè)65-71
• 5.3 CPU 密集任務(wù)的性能71-73
• 5.4 調(diào)度器的系統(tǒng)開銷73-75
• 5.5 本章小結(jié)75-76
• 第六章 結(jié)論與展望76-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 致謝82-84
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄84-86
• 攻讀學(xué)位期間參與的項(xiàng)目86

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃上星;周凌云;;基于GAE的云計(jì)算應(yīng)用開發(fā)[J];大眾科技;2013年10期

2 焦陽;;云計(jì)算在高校管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J];電子世界;2013年24期

3 鄭哲;;一種物流云系統(tǒng)的架構(gòu)方法[J];電腦編程技巧與維護(hù);2013年22期

4 錢晨;張鵬飛;;中國(guó)云計(jì)算建設(shè)及技術(shù)開發(fā)方向分析[J];福建電腦;2013年12期

5 陳江濤;張金隆;張亞軍;;基于企業(yè)應(yīng)用的SaaS顧客價(jià)值影響因素研究[J];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版);2013年06期

6 謝文娟;黃松;張晶晶;李丙戌;;云安全管理框架綜述[J];電腦知識(shí)與技術(shù);2013年31期

7 周代明;厲道梅;;基于云計(jì)算的集約型電子監(jiān)察平臺(tái)設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J];信息化研究;2013年06期

8 范飛;黃文明;鄧珍榮;;Oozie工作流在Mahout分布式數(shù)據(jù)挖掘中的應(yīng)用[J];桂林電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2014年01期

9 雷萬保;程園;崔珞琨;汪楊;;基于服務(wù)關(guān)聯(lián)模型的云服務(wù)權(quán)重計(jì)算算法[J];信息化研究;2014年01期

10 王凱玲;陳海峰;;“云傳播”視野下的移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用研究[J];中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊;2014年05期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 張瑋;牛正浩;史慧玲;孫萌;唐紹炬;;多目標(biāo)優(yōu)化的云計(jì)算虛擬集群動(dòng)態(tài)調(diào)整方法[A];山東計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)2013學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

2 孫英華;郭振波;吳哲輝;杜樂樂;;基于混合云市場(chǎng)的計(jì)算資源交易模型的研究[A];山東計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)2013學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

3 潘送軍;周沿東;;淺談開發(fā)測(cè)試資源池的建設(shè)及應(yīng)用[A];電力行業(yè)信息化優(yōu)秀論文集2013[C];2013年

4 周宇光;陳振義;盛中華;;探索云計(jì)算技術(shù)在企業(yè)信息化建設(shè)中的應(yīng)用[A];第十六屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)——分7綠色設(shè)計(jì)與制造信息技術(shù)創(chuàng)新論壇論文集[C];2014年

5 姚艷;曹健;李明祿;;A Network-aware Virtual Machine Allocation in Cloud Datacenter[A];第十一屆全國(guó)博士生學(xué)術(shù)年會(huì)——信息技術(shù)與安全專題論文集[C];2013年

6 黃宏偉;聶新堯;;云計(jì)算為巖土工程帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[A];第三屆全國(guó)工程風(fēng)險(xiǎn)與保險(xiǎn)研究學(xué)術(shù)研討會(huì)會(huì)議交流材料[C];2014年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李煜;基于雙邊市場(chǎng)理論的軟件平臺(tái)運(yùn)營(yíng)機(jī)制研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

2 李健;云計(jì)算環(huán)境下最小化運(yùn)營(yíng)開銷的調(diào)度技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

3 張帆;認(rèn)知可重構(gòu)的高效能Web服務(wù)體系結(jié)構(gòu)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2013年

4 閻朝坤;網(wǎng)格環(huán)境下的科學(xué)工作流優(yōu)化調(diào)度策略研究[D];中南大學(xué);2013年

5 李韌;基于Hadoop的大規(guī)模語義Web本體數(shù)據(jù)查詢與推理關(guān)鍵技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2013年

6 卿蘇德;網(wǎng)絡(luò)虛擬化映射算法研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

7 史佩昌;云服務(wù)的高效傳遞技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

8 劉雪峰;隱私安全協(xié)議研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

9 任維武;用于分布式入侵檢測(cè)系統(tǒng)的合作式本體模型[D];吉林大學(xué);2013年

10 敬思遠(yuǎn);面向綠色虛擬數(shù)據(jù)中心資源管理的若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 杜寶瑞;基于Hadoop的OA期刊論文資源發(fā)現(xiàn)及采集方法[D];燕山大學(xué);2013年

2 廖福蓉;基于任務(wù)備份的云計(jì)算任務(wù)調(diào)度算法研究[D];重慶大學(xué);2013年

3 馮黎明;云環(huán)境下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)研究[D];南京師范大學(xué);2013年

4 潘吳斌;基于云計(jì)算的并行K-means氣象數(shù)據(jù)挖掘研究與應(yīng)用[D];南京信息工程大學(xué);2013年

5 曹夕;云計(jì)算中安全服務(wù)機(jī)制的研究[D];福建師范大學(xué);2013年

6 吳向陽;虛擬化中計(jì)算性能優(yōu)化研究[D];蘭州交通大學(xué);2013年

7 朱宇航;差分進(jìn)化算法及其在云計(jì)算任務(wù)調(diào)度中的應(yīng)用研究[D];蘭州交通大學(xué);2013年

8 焦術(shù)進(jìn);云計(jì)算中虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)的研究[D];太原理工大學(xué);2013年

9 薛景文;基于免疫算法的云計(jì)算任務(wù)調(diào)度策略研究[D];太原理工大學(xué);2013年

10 馬成龍;首次銷售原則在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的擴(kuò)大適用問題研究[D];華東政法大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：基于非統(tǒng)一調(diào)度時(shí)間片的虛擬機(jī)調(diào)度器，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：425091