基于KVM設(shè)備虛擬化技術(shù)的研究.pdf

1、移動(dòng)業(yè)務(wù)的高速發(fā)展使得運(yùn)營(yíng)商之間競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，如何降低投資成本以及提高資源利用率等是各大運(yùn)營(yíng)商必須解決的重要問題。針對(duì)上述問題，中國移動(dòng)提出了基于集中式基帶處理池、遠(yuǎn)端無線射頻單元和天線組成的協(xié)作式無線網(wǎng)絡(luò)以及基于開放平臺(tái)的實(shí)時(shí)云型基礎(chǔ)設(shè)施的C-RAN架構(gòu)。集中式基帶處理可以減少覆蓋同樣區(qū)域的基站的數(shù)量，從而可以降低能耗、減少成本，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)和利潤(rùn)的可持續(xù)增長(zhǎng)。當(dāng)處理單元被集中在基帶池以后，如何實(shí)現(xiàn)物理資源到虛擬資源的映射以及提高資源利用

2、率是虛擬化技術(shù)需要解決的關(guān)鍵問題。
　　虛擬化技術(shù)主要包括CPU、內(nèi)存和I/O設(shè)備的虛擬化，其中對(duì)于CPU和內(nèi)存的研究已經(jīng)較為成熟，而I/O設(shè)備虛擬化有待進(jìn)一步研究，主要包括兩方面的內(nèi)容：
　?。?）物理I/O與虛擬I/O的映射關(guān)系。
　?。?）虛擬機(jī)采用何種方式訪問物理I/O設(shè)備。為了提高I/O虛擬化性能和資源利用率，論文針對(duì)第二方面進(jìn)行了較為深入研究。
　　主要工作內(nèi)容有：
　　1）在基站中，物理設(shè)備資

3、源有限，而虛擬機(jī)開啟數(shù)目波動(dòng)比較大，為了充分的利用物理資源，并盡量降低虛擬機(jī)訪問I/O設(shè)備的平均時(shí)延，在現(xiàn)有設(shè)備虛擬化方法的基礎(chǔ)上，論文提出一種混合式設(shè)備虛擬化方法。當(dāng)需要訪問I/O設(shè)備的虛擬機(jī)數(shù)目大于物理機(jī)上I/O設(shè)備的個(gè)數(shù)時(shí)，虛擬機(jī)采用設(shè)備模擬I/O虛擬化方法訪問I/O設(shè)備；當(dāng)需要訪問I/O設(shè)備的虛擬機(jī)數(shù)目小于物理機(jī)上I/O設(shè)備的個(gè)數(shù)時(shí)，虛擬機(jī)采用直接I/O虛擬化方法訪問I/O設(shè)備。測(cè)試及仿真結(jié)果表明，與現(xiàn)有設(shè)備虛擬化方法相比，混合

4、式設(shè)備虛擬化方法在降低虛擬機(jī)訪問I/O設(shè)備平均時(shí)延方面有一定的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)提高了設(shè)備的利用率。
　　2）為了驗(yàn)證論文提出的混合式設(shè)備虛擬化方法的可行性和性能，論文對(duì)設(shè)備虛擬化的實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行了研究，主要包括：構(gòu)建KVM虛擬化環(huán)境，在KVM平臺(tái)上配置出滿足資源需求的虛擬機(jī)（CPU、內(nèi)存大小等），并使得虛擬機(jī)可以采用不同的方式訪問I/O設(shè)備，如設(shè)備模擬I/O和直接I/O虛擬化方法。在虛擬機(jī)上實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)卡和聲卡的虛擬化并測(cè)試了虛擬網(wǎng)卡和聲卡的