虛擬機磁盤I-O帶寬分配機制研究.pdf

1、隨著計算機硬件技術的不斷發(fā)展以及虛擬化技術的日臻成熟,越來越多的公司和企業(yè)采用虛擬化技術作為資源管理方案,提高服務器的利用率和復用率。同時在一臺物理機上能夠部署更多的虛擬機和類型更復雜的應用程序,如何提高這些虛擬機之間的性能隔離性以及保證用戶應用程序的服務質量,將是虛擬化技術重點關注的議題之一。從這點出發(fā),提出了一種基于Xen虛擬化平臺的虛擬機磁盤帶寬分配機制,實現系統(tǒng)帶寬在各個虛擬機之間按服務優(yōu)先級和權重比例的分配,有效提高了虛擬機在

2、I/O性能方面的隔離性,保證了應用程序的服務質量(QoS)。
　　在Xen的前后端驅動模型中,虛擬機磁盤帶寬分配系統(tǒng)在后端驅動處以模塊的形式實現,在已有的I/O處理流程中增加帶寬控制策略。該方法主要包括兩部分內容:虛擬機帶寬控制系統(tǒng)和需求預測系統(tǒng)。其中,虛擬機帶寬控制系統(tǒng)主要作用是管理和調度虛擬機的I/O請求,確定I/O請求的服務順序。該系統(tǒng)采用改進的令牌桶算法,即在網絡流控中常用的令牌桶算法的基礎上,增加了公共令牌桶,算法的核心

3、思想是以每個虛擬機私有令牌桶中的令牌作為其訪問I/O資源的憑證,而公共令牌桶的加入主要是為了解決系統(tǒng)空閑帶寬在各個虛擬機之間的共享。虛擬機帶寬需求預測系統(tǒng)的主要作用是輔助帶寬控制系統(tǒng)更加精確地完成帶寬的按比例分配,為其提供各個虛擬機的實時帶寬需要信息。該子系統(tǒng)主要采用基于歷史信息的帶寬預測算法,根據虛擬機之前時間段內的帶寬消耗信息,預測下個時間段的帶寬需求和趨勢。最終在兩個子系統(tǒng)的相互協(xié)作之下,完成對虛擬機帶寬的管理和分配。