基于XEN網(wǎng)絡虛擬化的性能研究.pdf

1、隨著計算機硬件技術的發(fā)展，以及用戶應用需求的多樣化，虛擬化技術重新成為工業(yè)界和學術界的研究熱點。虛擬化技術的使用可以提高計算機資源的利用率，降低企業(yè)整體系統(tǒng)成本。目前，虛擬化技術已被廣泛應用到服務器管理整合、集群計算、資源動態(tài)遷移、系統(tǒng)安全以及系統(tǒng)開發(fā)測試等領域。
　　近幾年，越來越多的企業(yè)和學校加入了虛擬化技術研究的隊伍，虛擬化技術得到了空前的發(fā)展，XEN就是在近幾年被開發(fā)的優(yōu)秀的虛擬化產(chǎn)品之一。XEN是由英國劍橋大學開發(fā)的一個

2、開源項目，它允許在一臺計算機上運行多個客戶機操作系統(tǒng)，XEN一開始只支持泛虛擬化，2005年初，INTEL和AMD都推出了基于處理器硬件的虛擬化技術，使得XEN除了支持泛虛擬化，也可以支持完全虛擬化。XEN的性能和資源隔離性都十分優(yōu)秀，另外加上它的開源性，使得近年來被越來越多的人研究。本文也是基于以上的考慮，所以選擇XEN作為研究的對象。
　　然而，與原生的Linux系統(tǒng)相比，XEN的性能負載特別是網(wǎng)絡性能負載，是影響它被廣泛應用

3、的一個主要障礙。與原生的Linux的網(wǎng)絡性能相比，XEN中guest domain的網(wǎng)絡性能負載比較明顯，當接收數(shù)據(jù)包時，guest domain的帶寬為原生的Linux的帶寬的30％，當發(fā)送數(shù)據(jù)包時，guest domain的帶寬僅為原生的Linux的帶寬的20％。另外，隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，在虛擬機中運行網(wǎng)絡密集型應用的需求將不斷增加，因此在虛擬環(huán)境下如何提高網(wǎng)絡應用的性能成為急需解決的問題。
　　基于此，本文首先通過閱讀量相

4、關的文獻，發(fā)現(xiàn)導致網(wǎng)絡虛擬化性能負載的原因主要來自兩個大的方面，其一，是XEN網(wǎng)絡虛擬化架構，其二，是XEN的CPU調(diào)度算法；其次，通過分析XEN網(wǎng)絡虛擬化架構，以及XEN的Credit調(diào)度算法的實現(xiàn)原理，找出造成XEN網(wǎng)絡虛擬化性能負載的具體原因；然后，分析和比較總結了已有的通過對XEN網(wǎng)絡虛擬化架構進行改進來提高網(wǎng)絡密集型應用性能的方法，另外，對于CPU調(diào)度算法，本文提出了一些提高網(wǎng)絡密集型應用性能的優(yōu)化策略，特別的，本文對目前XE