基于虛擬機(jī)I-O性能隔離的磁盤(pán)調(diào)度系統(tǒng)研究.pdf

1、在云計(jì)算環(huán)境下，虛擬化已經(jīng)成為一個(gè)重要的管理工具，同時(shí)虛擬化越來(lái)越成為構(gòu)建云基礎(chǔ)架構(gòu)不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于虛擬機(jī)管理器不能對(duì)磁盤(pán)I/O資源進(jìn)行性能隔離，各個(gè)虛擬機(jī)對(duì)磁盤(pán)I/O資源的競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致虛擬機(jī)內(nèi)應(yīng)用程序I/O完成時(shí)間的不確定性，從而影響了云計(jì)算虛擬化環(huán)境下虛擬機(jī)的服務(wù)性能保障，極大地影響了云計(jì)算的用戶(hù)體驗(yàn)。因此，采用虛擬機(jī)I/O性能隔離的方法對(duì)磁盤(pán)I/O資源進(jìn)行合理配置顯得尤為重要。
　　雖然已有大量關(guān)于I/O性能隔離和磁

2、盤(pán)I/O效率的研究，但是很少有將二者結(jié)合起來(lái)的工作。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和分析對(duì)當(dāng)前磁盤(pán)I/O性能隔離方案給磁盤(pán)I/O效率帶來(lái)的影響進(jìn)行深入探討，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的I/O隔離方案忽略了磁盤(pán)的狀態(tài)和I/O請(qǐng)求特征，這導(dǎo)致了磁盤(pán)不必要的空等，降低了磁盤(pán)的整體I/O性能。動(dòng)態(tài)隔離算法解決了當(dāng)前虛擬機(jī)I/O隔離方案帶來(lái)的性能衰退問(wèn)題。基于動(dòng)態(tài)隔離算法實(shí)現(xiàn)的自適應(yīng)I/O按比例隔離系統(tǒng)iShare，依據(jù)為虛擬機(jī)設(shè)定的不同比例，來(lái)為虛擬機(jī)分配相應(yīng)比例的服務(wù)時(shí)間片

3、，達(dá)到了虛擬機(jī)I/O隔離的效果。同時(shí)，通過(guò)檢測(cè)磁盤(pán)狀態(tài)，動(dòng)態(tài)感知虛擬機(jī)I/O應(yīng)用請(qǐng)求特征，iShare系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)虛擬機(jī)服務(wù)時(shí)間片的大小，使得系統(tǒng)具有較高的磁盤(pán)I/O效率。
　　通過(guò)一系列典型的實(shí)驗(yàn)測(cè)試了在Xen虛擬化環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的iShare系統(tǒng)的有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，iShare系統(tǒng)在保障磁盤(pán)I/O性能隔離的同時(shí)，有效地提高了磁盤(pán)的I/O效率。在磁盤(pán)I/O欠載順序?qū)憫?yīng)用中，相比傳統(tǒng)的I/O隔離方案blkio，iShare系