基于虛擬機I-O性能隔離的磁盤調(diào)度系統(tǒng)研究.pdf

1、在云計算環(huán)境下，虛擬化已經(jīng)成為一個重要的管理工具，同時虛擬化越來越成為構(gòu)建云基礎架構(gòu)不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于虛擬機管理器不能對磁盤I/O資源進行性能隔離，各個虛擬機對磁盤I/O資源的競爭導致虛擬機內(nèi)應用程序I/O完成時間的不確定性，從而影響了云計算虛擬化環(huán)境下虛擬機的服務性能保障，極大地影響了云計算的用戶體驗。因此，采用虛擬機I/O性能隔離的方法對磁盤I/O資源進行合理配置顯得尤為重要。
　　雖然已有大量關(guān)于I/O性能隔離和磁

2、盤I/O效率的研究，但是很少有將二者結(jié)合起來的工作。通過設計實驗和分析對當前磁盤I/O性能隔離方案給磁盤I/O效率帶來的影響進行深入探討，研究發(fā)現(xiàn)當前的I/O隔離方案忽略了磁盤的狀態(tài)和I/O請求特征，這導致了磁盤不必要的空等，降低了磁盤的整體I/O性能。動態(tài)隔離算法解決了當前虛擬機I/O隔離方案帶來的性能衰退問題。基于動態(tài)隔離算法實現(xiàn)的自適應I/O按比例隔離系統(tǒng)iShare，依據(jù)為虛擬機設定的不同比例，來為虛擬機分配相應比例的服務時間片

3、，達到了虛擬機I/O隔離的效果。同時，通過檢測磁盤狀態(tài)，動態(tài)感知虛擬機I/O應用請求特征，iShare系統(tǒng)能夠動態(tài)地調(diào)節(jié)虛擬機服務時間片的大小，使得系統(tǒng)具有較高的磁盤I/O效率。
　　通過一系列典型的實驗測試了在Xen虛擬化環(huán)境下實現(xiàn)的iShare系統(tǒng)的有效性。實驗結(jié)果表明，iShare系統(tǒng)在保障磁盤I/O性能隔離的同時，有效地提高了磁盤的I/O效率。在磁盤I/O欠載順序?qū)憫弥校啾葌鹘y(tǒng)的I/O隔離方案blkio，iShare系