虛擬化云平臺下內(nèi)存資源按需分配與協(xié)同調(diào)度方法的研究.pdf

1、近年來，社交網(wǎng)絡(luò)、電子商務(wù)、在線視頻、大容量網(wǎng)盤等新一代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展迅猛，這些應(yīng)用具有數(shù)據(jù)規(guī)模大、業(yè)務(wù)增長快等特點，需要越來越多的高性能服務(wù)器支持，軟硬件維護(hù)成本高昂。云計算正是在這樣的背景下誕生的，云計算整合以數(shù)據(jù)中心的形式出現(xiàn)的大規(guī)模計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源，以低廉的成本為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供多種類型的服務(wù)。用戶可以根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)載快速申請和釋放資源，并以按需支付的方式對所用的資源付費，在保證服務(wù)質(zhì)量的同時大大降低成本。
　　虛擬化技術(shù)將

2、計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等資源抽象化并統(tǒng)一表示，是構(gòu)將云平臺的技術(shù)基礎(chǔ)。相比傳統(tǒng)技術(shù)，虛擬化云平臺的優(yōu)勢在于資源的彈性配置，可是由于“語義鴻溝”的存在，內(nèi)存資源的彈性配置一直難以實現(xiàn)。為解決內(nèi)存彈性配置這個難題，本文圍繞著內(nèi)存資源的按需分配和協(xié)同調(diào)度進(jìn)行了研究，主要研究內(nèi)容包括：
　　一、為實現(xiàn)對虛擬機內(nèi)部內(nèi)存使用情況實時而透明的感知，本文在深入分析了內(nèi)存虛擬化技術(shù)的原理和特點的基礎(chǔ)上，在不需修改虛擬機操作系統(tǒng)的前提下，提出并實現(xiàn)了x86

3、模式下基于進(jìn)程和頁表可見性的內(nèi)存資源使用狀況的感知方法，相比原有其他方法具有開銷低、準(zhǔn)確度高、實時性好的特點。
　　二、在深入分析了內(nèi)存與存儲之間的協(xié)同作用原理的基礎(chǔ)上，本文提出了內(nèi)存與存儲協(xié)同的資源分配方法，在資源分配的過程中，充分考慮了緩存的需求和換頁分區(qū)的使用。通過監(jiān)控虛擬機的磁盤訪問序列，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)重用并計算重用距離，根據(jù)重用距離來判斷緩存的緊張程度，并計算合理的緩存分配量。本方法大大提高了I/O密集型應(yīng)用的性能。
　

4、　三、在虛擬機內(nèi)存使用情況透明感知和內(nèi)存與存儲之間的內(nèi)存資源分配方法的基礎(chǔ)之上，本文進(jìn)一步提出了兼顧公平與優(yōu)先級的多虛擬機間的內(nèi)存資源調(diào)度策略，該策略能在公平地保證虛擬機運行性能的前提下，兼顧對虛擬機優(yōu)先級的差異化配置，提高內(nèi)存資源的利用率和效能。
　　本文是對虛擬化云平臺上內(nèi)存資源按需分配和協(xié)同調(diào)度的一次有益探索，研究成果對于搭建靈活易擴展、高效能的云計算平臺具有良好的理論和實踐價值。本文所做的工作已在承研的與云計算和虛擬計算環(huán)