Xen硬件虚拟化域间通信优化的研究

发布时间：2021-10-11 07:15

　　虚拟化技术最早起源与IBM大型机，随着互联网及IT业的不断发展，产生了不同的虚拟化技术，如服务器虚拟化、网络虚拟化、微处理器虚拟化、文件虚拟化、存储虚拟化等技术。近年来，虚拟机技术在服务器整合、分布式系统安全等领域运用的越来越多。然而，虚拟机的独立性和相互隔离特性使得同一物理机器上虚拟机之间的通信与数据传输性能大打折扣。在现有的虚拟机技术中，域间通信是通过标准的虚拟网络I/O来完成的，网络数据包的传输需要从发送端虚拟网卡发送到Dom0中的网络设备仿真模块，然后再从Dom0发送至接收端虚拟网卡。在此传输过程中数据包要经过多个域的处理，并且CPU也要进行多次特权级切换与运行模式切换，这是域间通信性能受到损失的主要原因。因此，本文针对Xen硬件虚拟机域间通信性能低下的问题提出了一个域间通信优化模型，通过共享内存的方式在两个通信的硬件虚拟机之间建立直接数据传输通道来进行数据传输。本文首先介绍了虚拟机技术的相关背景和研究现状，概述了部分必要的Xen关键技术、机制，详细分析了Xen硬件虚拟机网络I/O虚拟化模型和域间通信的工作过程，并从中总结出域间通信性能损失的原因。然后，结合硬件虚拟机域间通信性... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

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计算机层次结构

和 KVM是一款模拟指令集的开源虚拟机系统，能够模拟 x86、多种平台；QEMU 经过加速器几乎能达到真实硬件平接嵌入 QEMU，以简化虚拟硬件的实现，KVM 就是一个在学术界广泛使用的开源虚拟机系统，自 linux 2成为 linux 的一部分，可以使用 linux 的调度器和内存：用户模式和系统模式；KVM 的加入为 linux 进程引；客户模式用来执行 Guest OS 代码。Linux 中加载 k创建一个/dev/kvm 设备来实现客户模式。一个剑桥大学计算机实验室主持的开源虚拟化项目，该n 基于 32 位 x86 体系结构设计并开发，目标是支持多用；2003 年 10 月论文《Xen and theArt of Virtualizat004 年 4 月，Xen 开发小组正式发布 Xen 1.0，并在同

visor）运行在特权级，负责管理和隔并到一个物理平台上，从而减少空那些在复杂操作系统上不易实现的统中的实现位置，可以将 VMM 分式（Hosted-based Model）和混合接运行在物理机器上，可以直接使 VM 内的 Guest OS 提供抽象的底，VMM 可以截获所有 Guest OS 对要通过 VMM 来完成。在该模式下接运行在裸机上，可以使用和管

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于X86架构的系统虚拟机技术与应用[J]. 董耀祖,周正伟.  计算机工程. 2006(13)
[2]一种NDIS中间层数据包过滤方法[J]. 郭兴阳,高峰,唐朝京.  计算机工程. 2004(17)

硕士论文
[1]半虚拟化技术分析与研究[D]. 曹欣.浙江大学 2008



本文编号：3430044