基于Xen的虚拟磁盘I/O监控方法及应用
发布时间：2021-06-15 09:18
虚拟化技术作为云计算产业的支撑性技术,被誉为对整个信息产业有突破性影响的信息技术。磁盘是绝大部分服务器所必须的I/O设备,提供了最基本的数据读／写服务,具有性能要求高、内部状态不易控制等特点。目前,虚拟磁盘已经成为了制约虚拟机性能和功能的瓶颈之一。本文在对虚拟化技术和Xen虚拟化平台调研基础上,深入分析了磁盘虚拟化技术的原理和实现,并针对Xen虚拟磁盘模型进行了重点研究：对Xen平台物理磁盘、逻辑卷和磁盘镜像三种虚拟磁盘格式与Xen常用的四种读写方式的磁盘读写速度进行了测试,探讨了不同的虚拟磁盘格式和读写方式的特点以及它们对虚拟机访问虚拟磁盘速度的影响。目前,Xen平台下缺乏对虚拟磁盘状态的实时监控功能,并且基于虚拟磁盘的相关应用也迫切需要虚拟磁盘I/O的监控,因此,本文设计和实现了基于Xen的虚拟磁盘I/O监控方法——DM （Disk Monitor）.在对XenHVM和PVHVM模型下虚拟磁盘的设备发现流程和I/O转换传送流程的详细分析后发现,只要选取I/O请求截获点并识别截获内容,即可实时监控虚拟磁盘I/O。同时,为了保证DM的可靠性、性能和可扩展性,我们将DM的模块划分为了内核...
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 虚拟化技术的背景及研究意义
1.2 磁盘虚拟化技术的背景及研究意义
1.3 论文研究内容和组织结构
第二章 磁盘虚拟化的研究及测试
2.1 虚拟化及磁盘虚拟化技术简介
2.1.1 虚拟化技术的基本原理和分类
2.1.2 磁盘虚拟化的设计目标和基本原理
2.2 XEN虚拟磁盘设备模型的分析
2.2.1 Xen及其虚拟化技术
2.2.2 Xen虚拟磁盘设备模型
2.2.3 虚拟磁盘格式和读写方式
2.3 虚拟磁盘的性能测试和分析
2.3.1 测试环境
2.3.2 测试方法
2.3.3 测试结果和分析
2.4 本章小结
第三章 基于Xen的虚拟磁盘I/O监控方法DM——分析和设计
3.1 XEN虚拟磁盘I/O的源码分析和测试
3.1.1 虚拟磁盘I/O的整体流程
3.1.2 虚拟磁盘的设备发现流程
3.1.3 虚拟磁盘I/O的转换和传送
3.2 虚拟磁盘I/O监控方法的设计
3.2.1 可行性分析
3.2.2 基本思路和需求
3.2.3 基本模块设计
3.2.4 详细设计
3.3 本章小结
第四章 基于Xen的虚拟磁盘I/O监控方法DM——实现
4.1 内核态模块实现
4.1.1 监听
4.1.2 通信
4.2 用户态模块的实现
4.2.1 通信
4.2.2 数据收集
4.2.3 虚拟磁盘操作
4.2.4 用户交互
4.3 功能测试
4.4 本章小结
第五章 基于DM的虚拟机备份和全系统迁移的设计与实现
5.1 基于DM的虚拟机备份的设计和实现
5.1.1 虚拟机备份的分析
5.1.2 虚拟机备份的设计
5.1.3 虚拟机备份的实现
5.1.4 功能测试
5.2 基于Xen PVHVM的全系统迁移的研究和设计
5.2.1 研究和分析
5.2.2 架构设计
5.3 本章小结
第六章 总结和展望
6.1 本文工作总结
6.2 今后研究展望
参考文献
缩略语
致谢
攻读学位期间发表的学术论文和科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]Xen虚拟化环境中镜像文件的访问直接映射研究[J]. 杨亚军,高云伟. 高技术通讯. 2012 (05)
[2]虚拟机磁盘迁移技术研究与实现[J]. 吕小虎,李沁. 计算机科学. 2009(07)
[3]文件支持的Xen存储虚拟化研究[J]. 汤泉,李小勇. 计算机工程与应用. 2009(16)
[4]虚拟机全系统在线迁移[J]. 张彬彬,罗英伟,汪小林,王振林,孙逸峰,陈昊罡,许卓群,李晓明. 电子学报. 2009(04)
硕士论文
[1]基于XEN的虚拟机实时迁移改进与实现[D]. 马彦青.北京邮电大学 2012
[2]虚拟化技术中的存储管理问题研究[D]. 宋振华.中国科学技术大学 2010
本文编号：3230782
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 虚拟化技术的背景及研究意义
1.2 磁盘虚拟化技术的背景及研究意义
1.3 论文研究内容和组织结构
第二章 磁盘虚拟化的研究及测试
2.1 虚拟化及磁盘虚拟化技术简介
2.1.1 虚拟化技术的基本原理和分类
2.1.2 磁盘虚拟化的设计目标和基本原理
2.2 XEN虚拟磁盘设备模型的分析
2.2.1 Xen及其虚拟化技术
2.2.2 Xen虚拟磁盘设备模型
2.2.3 虚拟磁盘格式和读写方式
2.3 虚拟磁盘的性能测试和分析
2.3.1 测试环境
2.3.2 测试方法
2.3.3 测试结果和分析
2.4 本章小结
第三章 基于Xen的虚拟磁盘I/O监控方法DM——分析和设计
3.1 XEN虚拟磁盘I/O的源码分析和测试
3.1.1 虚拟磁盘I/O的整体流程
3.1.2 虚拟磁盘的设备发现流程
3.1.3 虚拟磁盘I/O的转换和传送
3.2 虚拟磁盘I/O监控方法的设计
3.2.1 可行性分析
3.2.2 基本思路和需求
3.2.3 基本模块设计
3.2.4 详细设计
3.3 本章小结
第四章 基于Xen的虚拟磁盘I/O监控方法DM——实现
4.1 内核态模块实现
4.1.1 监听
4.1.2 通信
4.2 用户态模块的实现
4.2.1 通信
4.2.2 数据收集
4.2.3 虚拟磁盘操作
4.2.4 用户交互
4.3 功能测试
4.4 本章小结
第五章 基于DM的虚拟机备份和全系统迁移的设计与实现
5.1 基于DM的虚拟机备份的设计和实现
5.1.1 虚拟机备份的分析
5.1.2 虚拟机备份的设计
5.1.3 虚拟机备份的实现
5.1.4 功能测试
5.2 基于Xen PVHVM的全系统迁移的研究和设计
5.2.1 研究和分析
5.2.2 架构设计
5.3 本章小结
第六章 总结和展望
6.1 本文工作总结
6.2 今后研究展望
参考文献
缩略语
致谢
攻读学位期间发表的学术论文和科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]Xen虚拟化环境中镜像文件的访问直接映射研究[J]. 杨亚军,高云伟. 高技术通讯. 2012 (05)
[2]虚拟机磁盘迁移技术研究与实现[J]. 吕小虎,李沁. 计算机科学. 2009(07)
[3]文件支持的Xen存储虚拟化研究[J]. 汤泉,李小勇. 计算机工程与应用. 2009(16)
[4]虚拟机全系统在线迁移[J]. 张彬彬,罗英伟,汪小林,王振林,孙逸峰,陈昊罡,许卓群,李晓明. 电子学报. 2009(04)
硕士论文
[1]基于XEN的虚拟机实时迁移改进与实现[D]. 马彦青.北京邮电大学 2012
[2]虚拟化技术中的存储管理问题研究[D]. 宋振华.中国科学技术大学 2010
本文编号：3230782
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