XEN外設(shè)完全虛擬化機制可擴展性研究.pdf

1、虛擬機技術(shù)在企業(yè)服務(wù)器整合、多執(zhí)行環(huán)境、計算機安全、系統(tǒng)調(diào)試、災(zāi)難恢復(fù)等領(lǐng)域具有很高應(yīng)用價值，是當前熱點技術(shù)之一。在眾多虛擬機技術(shù)中，XEN具有開源、高效的特點，近年來被廣泛應(yīng)用和研究。XEN最初只支持泛虛擬化，硬件虛擬技術(shù)的出現(xiàn)如Intel VT使XEN可以支持完全虛擬化。 可擴展性是衡量某種虛擬機是否適合商業(yè)主機環(huán)境使用的重要尺度。服務(wù)器上的虛擬機數(shù)目以及多處理器結(jié)構(gòu)對系統(tǒng)總體性能的影響，是必須關(guān)注的問題；此外，服務(wù)器上的各

2、虛擬機的性能應(yīng)與所設(shè)置服務(wù)標準相匹配，因此性能隔離是虛擬化機制可擴展性的另一個重要方面。 本文基于Intel VT硬件平臺對XEN虛擬機I/O完全虛擬化機制的可擴展性進行了研究。首先，研究了多虛擬機和多處理器結(jié)構(gòu)對XEN整體網(wǎng)絡(luò)I/O性能的影響。實驗結(jié)果表明虛擬機數(shù)目及處理器數(shù)目超過一定閥值后系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)性能急劇下降。通過對XEN內(nèi)核進行分析和測試，發(fā)現(xiàn)了影響XEN在這2個方面可擴展性的關(guān)鍵因素：虛擬機調(diào)度機制和事件通道機制，并

3、深入討論了兩者影響可擴展性的原因。 其次，針對性能隔離方面現(xiàn)有研究成果的不足，設(shè)計并實現(xiàn)了-個基于性能隔離的虛擬機調(diào)度系統(tǒng)。在調(diào)度系統(tǒng)中引入“監(jiān)控器”以獲取各客戶域占用的域0服務(wù)資源并反饋給調(diào)度器：改進調(diào)度器原有的Credit調(diào)度算法，提出并實現(xiàn)了基于反饋的Credit-FB算法，以實現(xiàn)調(diào)度機制級的性能隔離。測試結(jié)果表明，新調(diào)度系統(tǒng)的性能隔離效果遠優(yōu)于原有調(diào)度系統(tǒng)。 虛擬化技術(shù)還在不斷地發(fā)展中，期望本文的研究能為虛擬化技