SR-IOV虚拟化技术的研究与优化

发布时间：2020-12-25 22:03

　　经过近几年的发展,CPU虚拟化与内存虚拟化技术已日趋成熟, I/O虚拟化技术的发展却相对滞后,影响了虚拟机的整体性能。如何改进I/O虚拟化技术,提高I/O设备的虚拟化性能及其利用效率,一直是当前虚拟化技术的研究重点之一。当今国际上主流的I/O虚拟化技术有三种:Split I/O,Direct I/O及Passthrough I/O,这些I/O虚拟化技术在不同程度上实现了I/O设备的虚拟化功能,并通过硬件级的支持不断提高I/O设备虚拟化的性能。但是由于体系结构和硬件支撑条件的限制,上述几种主流I/O虚拟化技术在性能方面仍然存在差距。其中,Passthrough I/O支持客户域直接访问物理I/O设备,具有最高的性能,但是它只能将单个I/O设备分配给一个客户域独占使用,无法实现I/O设备在多个客户域之间的共享。为此,Intel提出了最新的解决虚拟化I/O的SR-IOV技术,该技术不仅能够继承Passthrough I/O虚拟化方式的的高性能优势,同时还支持I/O设备的跨域共享,具有较好的应用前景。但作为一种新技术,SR-IOV还不够完善,一是它支持的虚拟机数量有限,二是SR-IOV需要特殊... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
术语列表
第一章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 课题相关工作
        1.2.1 虚拟化I/O的基本方式
        1.2.2 虚拟化I/O的实现技术
    1.3 研究内容和主要创新点
    1.4 论文结构
第二章 SR-IOV虚拟化技术研究与分析
    2.1 几种I/O虚拟化模型
        2.1.1 基于软件的I/O虚拟化模型
        2.1.2 硬件辅助的模型
        2.1.3 I/O虚拟化技术对比
    2.2 SR-IOV概念与整体结构
        2.2.1 SR-IOV概念
        2.2.2 SR-IOV 的整体结构
    2.3 SR-IOV的功能模块
        2.3.1 实现环境简介
        2.3.2 整体技术框架
        2.3.3 SR-IOV操作与配置方式
    2.4 SR-IOV的优势与不足
        2.4.1 SR-IOV的优势
        2.4.2 SR-IOV存在的问题
第三章 一种扩展的VF共享模型
    3.1 问题分析
    3.2 模型和原理
    3.3 基本工作流程
        3.3.1 SR-IOV硬件的初始化
        3.3.2 宿主机对VF的设置
        3.3.3 VF的分配与剥离
    3.4 VF动态分配算法
        3.4.1 基本数据结构和算法
        3.4.2 VF动态分配算法
    3.5 小结
第四章 虚拟PF/VF通信模型
    4.1 问题分析
    4.2 模型和原理
    4.3 基本实现机制
        4.3.1 虚拟邮箱/门铃的实现
        4.3.2 抽象SR-IOV的VF设备模块
        4.3.3 客户机N的VF驱动初始化
    4.4 虚拟PF/VF通信的基本流程
    4.5 小结
第五章 测试与分析
    5.1 测试环境
        5.1.1 硬件环境
        5.1.2 软件环境
        5.1.3 测试软件
        5.1.4 测试目标
    5.2 测试结果
    5.3 测试结果分析
    5.4 小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Xen的I/O准虚拟化驱动研究[J]. 胡冷非,李小勇.  计算机工程. 2009(23)



本文编号：2938465