Xen虚拟CPU调度算法的研究与改进

发布时间：2019-07-20 07:16

【摘要】：随着应用整合的需求越来越强烈，对数据中心的资源进行虚拟化不仅是一个趋势，也是当前最令人关注的技术。Xen虚拟机由于具有开源，高效，灵活等特点，现在已被工业界广泛地用于在数据中心中实现服务器的虚拟化。虚拟机中的CPU调度算法是虚拟化技术中分配处理器资源的重要方法，对虚拟机的网络吞吐量，磁盘读写速度及CPU分配精度等性能有着很大的影响。CPU调度算法有两大目标，即公平和效率。在Xen的发展历史中，使用过的算法有Borrowed Virtual Time(BVT)算法，Simple Earliest Deadline First(SEDF)算法和Credit算法。其中Credit算法可以较好的完成这两个目标，因此成为了Xen中默认使用的调度算法。但在更复杂的环境下还欠缺灵活性和效率。 通过结合新一代数据中心的架构，对Xen虚拟机的性能需求进行分析，根据需要对Xen Credit调度算法进行优化。改进后的算法主要对Credit算法进行了四个方面的性能优化。首先，降低BOOST级VCPU的时间片，，减少队列中其他VCPU的等待时间；其次，在SMP架构下对BOOST级VCPU进行负载均衡来缩短I/O密集型任务的响应时间；然后，监控网络后端驱动的数据包发送过程，在分发的过程中禁止抢占调度，减少分发过程的延时以及VCPU的平均响应时间；最后，根据运行队列中VCPU的个数调整时间片，避免在VCPU数量较少时频繁的调度。对改进前后的两种算法进行了性能测试，对比和分析。测试结果表明，改进后的调度算法对性能有较大的提升。
【图文】：

9统中线程，VCPU，物理 CVMM 对 VCPU 的调度PU 的调度对整个虚拟机率，运行过程中不能让执行时间。了 BVT，SEDF 和 CrXen 虚拟机调度算法采接口框架，具体的调度

行队列后面的 BOOST 级 VCPU 需要等待更长的响应，从而增大了虚拟数据中心处理请求的机分布在系统的物理 CPU 上的，这样，有的ST 级 VCPU 在排队等待调度，而有的物理ST 级 VCPU 在排队等待调度,具体情况如图
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP302

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本文编号：2516561