基于最小數據集的虛擬機快速啟動方法研究.pdf

1、在桌面虛擬化環(huán)境中，虛擬機鏡像文件經常采用集中的方式存儲。當虛擬機大量并發(fā)啟動時，由于網絡擁塞或者物理機的磁盤I/O能力不足，經常導致啟動風暴的發(fā)生，即虛擬機鏡像文件從存儲設備傳輸到主機內存時間過長導致虛擬機啟動過慢的現象?，F有的解決方案或基于云計算環(huán)境中的特定應用而提出，不具有通用性和擴展性；或基于硬件擴容和壟斷技術實現，需要高昂的成本。
　　基于最小數據集的虛擬機快速啟動系統(tǒng)（MDQS），利用虛擬機最小數據集的鏡像組織方式來緩

2、解啟動風暴的形成，并且具有擴展性、通用性和廉價等特點。對于從差分鏡像啟動的虛擬機（差分鏡像由同一個模板鏡像生成），啟動過程中所需要讀取的數據絕大多數來自于模板鏡像，同時啟動多個虛擬機時就需要重復到磁盤中讀取這部分數據。MDQS系統(tǒng)通過修改Xen平臺中的blktap2模塊，在讀取VHD格式的鏡像時，對差分鏡像進行解析，判斷出需要從模板鏡像讀取的數據并抽取出來，形成最小數據集的鏡像組織方式，讓多虛擬機進行共享。MDQS系統(tǒng)利用改進的基數樹作

3、為最小數據集的邏輯結構，并通過特權域中的緩存管理器對最小數據集進行管理，虛擬機啟動時需要讀取這部分數據時，不再需要到磁盤鏡像中讀取，而是直接利用共享內存的方式讀取，從而節(jié)省磁盤I/O操作，并減少從磁盤讀取的數據量。
　　測試結果表明，同時啟動15臺由VHD鏡像生成的虛擬機，MDQS系統(tǒng)有超過95％的最小數據集緩存命中率，相比于未優(yōu)化的Xen虛擬機管理器，磁盤的I/O負載大幅度降低，每臺虛擬機讀取的數據量的平均值減少約110MB，同