基于虛擬計(jì)算環(huán)境的內(nèi)存資源彈性分配研究.pdf

1、社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域?qū)ヂ?lián)網(wǎng)提出的新的迫切需求和大量新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的出現(xiàn)，給網(wǎng)絡(luò)中的海量資源的有效管理帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。特別是互聯(lián)網(wǎng)中的資源具有成長(zhǎng)性、自治性和多樣性特點(diǎn)，使得它們?cè)趨f(xié)同共享和綜合利用的過程中出現(xiàn)了諸多新的問題。其中，廣域分布和異構(gòu)的內(nèi)存資源共享和分配這一實(shí)際問題，成為其中重要的子問題。作為三大計(jì)算資源之一，內(nèi)存資源相對(duì)于CPU和I/O資源更難被共享和復(fù)用，因此對(duì)內(nèi)存資源彈性分配和共享的研究工作具有重要的學(xué)術(shù)意義和商業(yè)價(jià)值，尤

2、其是在新的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用下，內(nèi)存使用場(chǎng)景將變得更加不可預(yù)知。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴深入分析虛擬化平臺(tái)和XEN體系結(jié)構(gòu)，以及半虛擬化驅(qū)動(dòng)，內(nèi)存虛擬化模型等技術(shù)，它們是實(shí)現(xiàn)虛擬化環(huán)境中內(nèi)存整合的關(guān)鍵支撐技術(shù)；接著，本文又重點(diǎn)研究了內(nèi)存氣球方法、內(nèi)存熱插拔技術(shù)、頁(yè)共享技術(shù)和在線遷移技術(shù)等，在分析了它們的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也指出了各自的不足之處；⑵針對(duì)使用氣球方法的虛擬機(jī)在內(nèi)存變化幅度較大時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)性能退化的情形，我們提出了內(nèi)存空洞方法，以

3、達(dá)到解決該問題的目的。內(nèi)存空洞在虛擬機(jī)監(jiān)視器中分配不具有物理內(nèi)存的“空洞區(qū)域”，當(dāng)虛擬機(jī)對(duì)該內(nèi)存進(jìn)行訪存操作時(shí)，才分配真實(shí)的物理內(nèi)存。實(shí)驗(yàn)證明內(nèi)存空洞方法確實(shí)能夠在內(nèi)存激增的情況下，合理分配內(nèi)存，保證虛擬機(jī)服務(wù)質(zhì)量；⑶對(duì)客戶虛擬機(jī)換頁(yè)問題的深入探索后，提出了基于宿主機(jī)的換頁(yè)緩存池方法，來(lái)對(duì)客戶機(jī)的換頁(yè)操作進(jìn)行優(yōu)化。該方法利用了宿主機(jī)中的部分內(nèi)存來(lái)合理緩存由客戶機(jī)中換出的部分內(nèi)存頁(yè)面，并依照每臺(tái)虛擬機(jī)內(nèi)存資源使用情況合理地分配緩存池大小。