Xen虚拟I/O优化策略

发布时间：2021-11-21 12:14

　　计算机硬件水平的进步,带来了计算性能的激增,促使虚拟化技术再次成为计算机科学领域的研究热门。虚拟化技术使得多个互相隔离的操作系统可以同时运行于一台物理主机之上,由虚拟机监视器VMM为各个虚拟系统之上的客户机提供虚拟硬件。虚拟化技术有利于提高计算机资源的利用率、整合企业计算环境、降低维护成本、实现服务的无缝迁移、部署云计算平台等。虚拟机技术涉及的CPU、内存、I/O设备的虚拟化是如今行业内的重点研究方向。Xen做为一款开源虚拟机软件受到广泛关注。虚拟化技术为客户机提供虚拟硬件,即虚拟CPU、虚拟内存、虚拟I/O设备等。虚拟机软件位于客户机与底层硬件之间,由虚拟机软件管理计算资源的分配,并提供客户域之间的隔离性。随着各大硬件厂商推出的对虚拟化技术的硬件支持,虚拟机的性能有了很大程度的提升,已经接近本地主机。如Intel VT与AMD-V对CPU虚拟化的支持,硬件MMU对内存虚拟化的支持等。由于I/O设备的特性使得I/O虚拟化目前大都是采用软件实现,其开销很大,I/O虚拟化的性能始终是虚拟化系统的瓶颈。虚拟I/O性能的提升必定带来整体系统性能的提升。本文分析了当前国内外虚拟化技术的研究现状,... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的和意义
    1.3 国内外研究现状
    1.4 本文主要研究内容
2 虚拟化与Xen架构
    2.1 虚拟化技术
        2.1.1 虚拟化技术分类
        2.1.2 虚拟机实现形式
    2.2 Xen体系结构
    2.3 Xen机制
        2.3.1 Xen信息页
        2.3.2 超级调用/事件通道
        2.3.3 授权表机制
    2.4 CPU与内存虚拟化
    2.5 I/O虚拟化
3 基于驱动域授权表的I/O调度优化
    3.1 设备I/O环
        3.1.1 设备I/O环结构
    3.2 设备I/O请求调度
        3.2.1 请求优先级
        3.2.2 I/O请求排序
    3.3 驱动域授权表优化
4 基于BOOST状态的调度优化
    4.1 VCPU调度算法
        4.1.1 BVT算法
        4.1.2 SEDF算法
        4.1.3 Credit算法
    4.2 BOOST算法分析
        4.2.1 BOOST机制
        4.2.2 BOOST事件通道
        4.2.3 BOOST不足
    4.3 基于BOOST的调度优化
        4.3.1 OBOOST架构
        4.3.2 VCPU优先级
5 实现与测试
    5.1 实验平台
        5.1.1 硬件平台
        5.1.2 软件平台
    5.2 实验结果与分析
        5.2.1 设备I/O性能
        5.2.2 设备I/O请求调度
        5.2.3 OBOOST算法实验
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Xen中VCPU调度算法分析[J]. 时光,郭玉东,王晓睿,李勇.  计算机工程与设计. 2010(18)
[2]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)
[3]基于Intel VT-x的XEN全虚拟化实现[J]. 顾晓峰,王健.  计算机技术与发展. 2009(09)
[4]Linux进程调度算法分析[J]. 冯宇,左志宏.  计算机与现代化. 2009(06)
[5]Xen中Credit调度算法的优化[J]. 顾振宇,张申生,李晓勇.  微型电脑应用. 2009(02)
[6]XEN网络I/O完全虚拟化机制的可扩展性研究[J]. 付赛平,任国林.  计算机工程. 2008(23)
[7]虚拟机内存虚拟化技术浅析[J]. 陈斐.  科技资讯. 2006(35)



本文编号：3509493