基于虚拟机I/O性能隔离的磁盘调度系统研究

发布时间：2021-09-17 01:05

　　在云计算环境下，虚拟化已经成为一个重要的管理工具，同时虚拟化越来越成为构建云基础架构不可或缺的关键技术之一。由于虚拟机管理器不能对磁盘I/O资源进行性能隔离，各个虚拟机对磁盘I/O资源的竞争导致虚拟机内应用程序I/O完成时间的不确定性，从而影响了云计算虚拟化环境下虚拟机的服务性能保障，极大地影响了云计算的用户体验。因此，采用虚拟机I/O性能隔离的方法对磁盘I/O资源进行合理配置显得尤为重要。虽然已有大量关于I/O性能隔离和磁盘I/O效率的研究，但是很少有将二者结合起来的工作。通过设计实验和分析对当前磁盘I/O性能隔离方案给磁盘I/O效率带来的影响进行深入探讨，研究发现当前的I/O隔离方案忽略了磁盘的状态和I/O请求特征，这导致了磁盘不必要的空等，降低了磁盘的整体I/O性能。动态隔离算法解决了当前虚拟机I/O隔离方案带来的性能衰退问题。基于动态隔离算法实现的自适应I/O按比例隔离系统iShare，依据为虚拟机设定的不同比例，来为虚拟机分配相应比例的服务时间片，达到了虚拟机I/O隔离的效果。同时，通过检测磁盘状态，动态感知虚拟机I/O应用请求特征，iShare系统能够动态地调节虚拟机服务时... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 问题的提出
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题背景与研究内容
    1.4 文章框架结构
2 虚拟机 I/O 隔离问题与分析
    2.1 Xen 的 I/O 框架和 Blkio
    2.2 虚拟机 I/O 隔离问题的实验设计
    2.3 虚拟机 I/O 隔离问题的宏观分析
    2.4 虚拟机 I/O 隔离问题的微观分析
    2.5 小结
3 iShare 系统设计
    3.1 动态隔离算法
    3.2 iShare 系统概述
    3.3 iShare 系统的功能模块
    3.4 iShare 系统的实现
    3.5 小结
4 系统测试与性能分析
    4.1 磁盘 I/O 过载场景测试与分析
    4.2 磁盘 I/O 欠载场景测试与分析
    4.3 动态变化 I/O 负载场景测试与分析
    4.4 小结
5 总结及展望
致谢
参考文献
附录 1 攻读学位期间发表的学术论文目录
附录 2 攻读学位期间申请的国家软件著作版权目录
附录 3 攻读学位期间参与的科研课题



本文编号：3397644