基于XEN網(wǎng)絡(luò)虛擬化的性能研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展，以及用戶應(yīng)用需求的多樣化，虛擬化技術(shù)重新成為工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。虛擬化技術(shù)的使用可以提高計(jì)算機(jī)資源的利用率，降低企業(yè)整體系統(tǒng)成本。目前，虛擬化技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到服務(wù)器管理整合、集群計(jì)算、資源動(dòng)態(tài)遷移、系統(tǒng)安全以及系統(tǒng)開(kāi)發(fā)測(cè)試等領(lǐng)域。
　　近幾年，越來(lái)越多的企業(yè)和學(xué)校加入了虛擬化技術(shù)研究的隊(duì)伍，虛擬化技術(shù)得到了空前的發(fā)展，XEN就是在近幾年被開(kāi)發(fā)的優(yōu)秀的虛擬化產(chǎn)品之一。XEN是由英國(guó)劍橋大學(xué)開(kāi)發(fā)的一個(gè)

2、開(kāi)源項(xiàng)目，它允許在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行多個(gè)客戶機(jī)操作系統(tǒng)，XEN一開(kāi)始只支持泛虛擬化，2005年初，INTEL和AMD都推出了基于處理器硬件的虛擬化技術(shù)，使得XEN除了支持泛虛擬化，也可以支持完全虛擬化。XEN的性能和資源隔離性都十分優(yōu)秀，另外加上它的開(kāi)源性，使得近年來(lái)被越來(lái)越多的人研究。本文也是基于以上的考慮，所以選擇XEN作為研究的對(duì)象。
　　然而，與原生的Linux系統(tǒng)相比，XEN的性能負(fù)載特別是網(wǎng)絡(luò)性能負(fù)載，是影響它被廣泛應(yīng)用

3、的一個(gè)主要障礙。與原生的Linux的網(wǎng)絡(luò)性能相比，XEN中g(shù)uest domain的網(wǎng)絡(luò)性能負(fù)載比較明顯，當(dāng)接收數(shù)據(jù)包時(shí)，guest domain的帶寬為原生的Linux的帶寬的30％，當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，guest domain的帶寬僅為原生的Linux的帶寬的20％。另外，隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，在虛擬機(jī)中運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)密集型應(yīng)用的需求將不斷增加，因此在虛擬環(huán)境下如何提高網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的性能成為急需解決的問(wèn)題。
　　基于此，本文首先通過(guò)閱讀量相

4、關(guān)的文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)虛擬化性能負(fù)載的原因主要來(lái)自兩個(gè)大的方面，其一，是XEN網(wǎng)絡(luò)虛擬化架構(gòu)，其二，是XEN的CPU調(diào)度算法；其次，通過(guò)分析XEN網(wǎng)絡(luò)虛擬化架構(gòu)，以及XEN的Credit調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)原理，找出造成XEN網(wǎng)絡(luò)虛擬化性能負(fù)載的具體原因；然后，分析和比較總結(jié)了已有的通過(guò)對(duì)XEN網(wǎng)絡(luò)虛擬化架構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)密集型應(yīng)用性能的方法，另外，對(duì)于CPU調(diào)度算法，本文提出了一些提高網(wǎng)絡(luò)密集型應(yīng)用性能的優(yōu)化策略，特別的，本文對(duì)目前XE