虛擬機(jī)之間內(nèi)存資源均衡策略研究.pdf

1、虛擬化技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心通常采用的抽象技術(shù)。通過把硬件資源多路復(fù)用劃分為多個(gè)虛擬機(jī)（VMs，virtual machines），從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)操作系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行在相同的物理平臺(tái)，它可以有效地降低能耗和建筑規(guī)模，并且通過隔離各虛擬機(jī)來提高安全性。
　　在一個(gè)虛擬化系統(tǒng)中，對(duì)于實(shí)現(xiàn)高資源利用率和獲得更好的性能，內(nèi)存資源管理起著至關(guān)重要的作用。不夠充足的內(nèi)存分配會(huì)顯著降低虛擬機(jī)性能。相反的是，超額分配導(dǎo)致內(nèi)存資源的浪費(fèi)。與此同時(shí)，各虛

2、擬機(jī)的內(nèi)存需求可能會(huì)顯著不同。所以，有效的內(nèi)存資源管理必須是一個(gè)動(dòng)態(tài)內(nèi)存均衡器，理想的情況下，可以根據(jù)每個(gè)虛擬機(jī)當(dāng)前的內(nèi)存需求及時(shí)地調(diào)整內(nèi)存分配，從而達(dá)到最佳的內(nèi)存使用率和整體性能。
　　為了預(yù)估每個(gè)虛擬機(jī)的內(nèi)存需求變化趨勢(shì)，仲裁可能發(fā)生的內(nèi)存資源爭(zhēng)奪，一個(gè)被廣泛提出的方法是構(gòu)建一個(gè)基于近期最少使用算法（LRU，Least Recently Used）的缺頁率曲線（MRC，miss ratio curve），這不僅提供當(dāng)前的工作集

3、大?。╓SS，workingset size），也包括性能和目標(biāo)內(nèi)存分配大小之間的關(guān)系。然而，構(gòu)建MRC的代價(jià)是不菲的。在這篇論文中，我們首先提出基于LRU的低開銷內(nèi)存需求監(jiān)測(cè)方案，其中包括三個(gè)正交優(yōu)化：基于自平衡二叉查找樹（AVL）的LRU列表，動(dòng)態(tài)熱集大小和間歇性內(nèi)存監(jiān)測(cè)。我們的評(píng)估結(jié)果表明，對(duì)于SPEC CPU2006標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試來說，運(yùn)用三個(gè)優(yōu)化技術(shù)后，構(gòu)建MRC的平均開銷從173％下降到只有2％。
　　基于測(cè)得的當(dāng)前的工作集