虚拟机磁盘I/O带宽分配机制研究

发布时间：2021-12-30 05:13

　　随着计算机硬件技术的不断发展以及虚拟化技术的日臻成熟，越来越多的公司和企业采用虚拟化技术作为资源管理方案，提高服务器的利用率和复用率。同时在一台物理机上能够部署更多的虚拟机和类型更复杂的应用程序，如何提高这些虚拟机之间的性能隔离性以及保证用户应用程序的服务质量，将是虚拟化技术重点关注的议题之一。从这点出发，提出了一种基于Xen虚拟化平台的虚拟机磁盘带宽分配机制，实现系统带宽在各个虚拟机之间按服务优先级和权重比例的分配，有效提高了虚拟机在I/O性能方面的隔离性，保证了应用程序的服务质量（QoS）。在Xen的前后端驱动模型中，虚拟机磁盘带宽分配系统在后端驱动处以模块的形式实现，在已有的I/O处理流程中增加带宽控制策略。该方法主要包括两部分内容：虚拟机带宽控制系统和需求预测系统。其中，虚拟机带宽控制系统主要作用是管理和调度虚拟机的I/O请求，确定I/O请求的服务顺序。该系统采用改进的令牌桶算法，即在网络流控中常用的令牌桶算法的基础上，增加了公共令牌桶，算法的核心思想是以每个虚拟机私有令牌桶中的令牌作为其访问I/O资源的凭证，而公共令牌桶的加入主要是为了解决系统空闲带宽在各个虚拟机之间的共享。... 

【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】：59 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 国内外研究概况
    1.3 课题背景与研究内容
    1.4 文章结构
2 磁盘带宽分配系统设计
    2.1 XEN I/O 虚拟化
    2.2 泛虚拟化 I/O 模型
    2.3 系统结构设计
    2.4 本章小结
3 磁盘带宽分配系统实现
    3.1 XEN 已有的磁盘带宽分配机制分析
    3.2 虚拟机磁盘带宽分配
    3.3 虚拟机磁盘带宽控制
    3.4 虚拟机磁盘带宽需求预测
    3.5 用户命令接口
    3.6 本章小结
4 系统测试与结果分析
    4.1 实验场景设计
    4.2 测试工具及环境
    4.3 系统测试
    4.4 本章小结
5 总结与展望
致谢
参考文献
附录 1 攻读学位期间参加的主要科研项目
附录 2 攻读学位期间申请的国家发明专利目录



本文编号：3557545