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《xen虛擬機(jī)間通信優(yōu)化研究與實現(xiàn)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文Xen虛擬機(jī)間通信優(yōu)化研究與實現(xiàn)姓名:張建申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)教師:管海兵20081201上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要Xen虛擬機(jī)間通信優(yōu)化研究與實現(xiàn)摘要虛擬化技術(shù)起源于大型機(jī)。早在上世紀(jì)60年代,IBM公司就發(fā)明了一種操作系統(tǒng)虛擬機(jī)技術(shù),它在已有的計算機(jī)層次上新增虛擬中間層,截獲上層軟件對底層接口的調(diào)用,并對該調(diào)用重新作出解釋和處理,從而實現(xiàn)新的、不同于已有軟件或硬件提供的功能。近年來,由于虛擬機(jī)在服務(wù)器整合以及增強(qiáng)分布式系統(tǒng)的安全等方面的應(yīng)用,虛
2、擬機(jī)已開始向PC和工作站領(lǐng)域迅速普及。采用虛擬機(jī)技術(shù),可以屏蔽硬件平臺的動態(tài)性和異構(gòu)性,支持硬件資源的共享和服用,并為每個用戶提供屬于個人的獨立、隔離的計算環(huán)境;可以實現(xiàn)整合服務(wù)器,節(jié)省資金提高資源利用率;可以實現(xiàn)故障隔離,提高系統(tǒng)安全性。虛擬化技術(shù)一個重要的應(yīng)用就是服務(wù)器整合,最大限度地提高硬件資源的利用率,降低能源開銷,減少企業(yè)運(yùn)行成本。服務(wù)器整合通常通過在一臺服務(wù)器上運(yùn)行多層服務(wù)來實現(xiàn)。而不同層次的服務(wù)通常運(yùn)行在不同的虛擬機(jī)中,此時這些虛擬機(jī)之間的通信就非常頻繁。本文研究了Xen虛擬機(jī)之間
3、的通信性能,找出了其性能瓶頸,并實現(xiàn)了IDCO優(yōu)化模型對其進(jìn)行改進(jìn)。目前,Xen中不同的Guest之間進(jìn)行通信時,首先要將請求發(fā)送到Guest之中的前端,它再轉(zhuǎn)發(fā)到Domain0上的back-end,這就會發(fā)生一次Domain切換,然后經(jīng)過Domain0中的DriverModel進(jìn)行處理,這不僅延長了通信路徑,而且增加了Domain切換次數(shù)和TLB缺第I頁上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要失,造成了極大的性能開銷。為解決這種性能瓶頸,本論文在研究相關(guān)工作的基礎(chǔ)上,結(jié)合自己的研究,設(shè)計并實現(xiàn)了一種新的D
4、omain間通信模型IDCO模型,該模型采用Hypercall來建立連接,通過共享內(nèi)存實現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)傳輸,繞過原有機(jī)制,縮短通信路徑,不僅提高了通信帶寬,降低了通信延遲,還極大降低了Domain切換次數(shù),顯著提高了通信性能。最后,為衡量上述Domain間通信模型,論文還設(shè)計試驗方案,從帶寬,延遲,CPU利用率以及Domain切換次數(shù)等多個方面給出了新的通信模型和原有通信方法之間的性能對比。結(jié)果表明,IDCO優(yōu)化模型顯著改善了同一臺物理機(jī)器上不同虛擬機(jī)之間的通信性能。關(guān)鍵詞:Xen,虛擬機(jī),虛擬機(jī)
5、間通信,VT,優(yōu)化第II頁上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTRESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFTHEOPTIMIZATIONOFXENINTER-DOMAINCOMMUNICATIONABSTRACTVirtualizationtechnologywasfirstappearedinmainframecomputer,introducedbyIBMin1960s.Itisavirtuallayerintroducedaboveexistedlayerswhichinte
6、rceptandcapturecallstounderlayerinterface,re-explainandprocessittorealizenew,differentfunctionsthatexistedsoftwareorhardwareprovided.Asthereisagrowingtrendstousevirtualmachineforserverconsolidationandsystemsecurityenhancementindistributedcomputingenv
7、ironment,virtualizationtechnologyhasattractedmuchinterestinrecentlydays.VirtualizationtechnologyisexpandingitspopularityinthefieldofPCandworkstations.Virtualizationtechnologycanprovideanisolatedexecutionenvironmenttoapplications,shieldthedynamicsandh
8、eterogeneousofhardwareplatform,andsupportshareandreuseofhardwareresources.Italsocanrealizeserverconsolidation,savingmoneyandrealizeresourceutilization;moreover,faultisolationcanbeachievedtoenhancesystemsecurity.Serverconsolidationisoneofthemostimport