云計(jì)算虛擬化平臺(tái)的內(nèi)存資源全局優(yōu)化研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，其信息服務(wù)的快速增長(zhǎng)以及用戶對(duì)信息服務(wù)的逐漸依賴的趨勢(shì)已經(jīng)勢(shì)不可擋了。而互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商一直以來(lái)，面臨著以更低成本提供更好服務(wù)的挑戰(zhàn)。因此擁有按使用付費(fèi)和高性價(jià)比的云計(jì)算模式受到了越來(lái)越多企業(yè)以及用戶的青睞。而借助虛擬化技術(shù)，云計(jì)算能將大規(guī)模計(jì)算資源統(tǒng)一管理，提高了資源利用效率，簡(jiǎn)化了管理和維護(hù)成本，并為用戶提供易獲取、易擴(kuò)展的按需服務(wù)。然而虛擬化技術(shù)和云計(jì)算平臺(tái)的結(jié)合帶來(lái)了全新的使用模式和資源整合，基于虛擬化技術(shù)

2、的資源按需分配與調(diào)度可以提高云平臺(tái)資源的利用率，并且提升云服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，甚至它降低了云用戶的總體擁有成本。
　　但是，物理服務(wù)器的資源邊界限制了資源的全局優(yōu)化能力。而現(xiàn)有的研究是在云平臺(tái)對(duì)各個(gè)虛擬機(jī)之間的內(nèi)存資源進(jìn)行調(diào)度算法的優(yōu)化，從而提高整體的內(nèi)存資源利用率?；蛘呤沁M(jìn)行架構(gòu)方面的設(shè)計(jì)，從地址映射方面，頁(yè)面交換機(jī)制，空閑頁(yè)面回收方面來(lái)進(jìn)行改進(jìn)，從而達(dá)到資源利用的目的。這些方法雖然都可以很好地提高內(nèi)存資源利用率，但大部分的虛擬機(jī)的

3、內(nèi)存資源無(wú)論是空閑還是緊張，都需要重新進(jìn)行一次內(nèi)存的分配、調(diào)度，或者是映射。這在無(wú)形中就會(huì)增加虛擬機(jī)的負(fù)擔(dān)，從而會(huì)相對(duì)地降低內(nèi)存資源利用率。
　　本文在其已有的全局優(yōu)化框架上進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，增添了當(dāng)虛擬機(jī)內(nèi)部資源空閑時(shí)的最小內(nèi)存邊界值，當(dāng)虛擬機(jī)內(nèi)存資源利用率低的時(shí)候，需要比較最小內(nèi)存邊界值，再將多余的內(nèi)存資源映射到全局的空閑內(nèi)存池中。然后基于上述框架，將虛擬機(jī)的內(nèi)存資源再細(xì)分為利用率低和利用率高的情況進(jìn)行研究，并分別給出了兩種調(diào)節(jié)

4、算法，以及這兩種算法之間的相互關(guān)系。當(dāng)內(nèi)存利用率低的時(shí)候，虛擬機(jī)將先比較判斷最小邊界值，將部分空閑內(nèi)存放入的全局的空閑內(nèi)存池中。而當(dāng)虛擬機(jī)內(nèi)存資源利用率高時(shí)，將通過(guò)全局空閑內(nèi)存池進(jìn)行全局調(diào)節(jié)。結(jié)果是既降低了每次與全局空閑內(nèi)存池交換的次數(shù)，又降低了虛擬機(jī)之間的內(nèi)存交換次數(shù)，平均內(nèi)存資源利用效率將大大提高。
　　最后本文對(duì)研究的內(nèi)容進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該框架以及算法能夠很好地優(yōu)化云平臺(tái)中內(nèi)存資源配置，提升整個(gè)平臺(tái)的資源利用率