Xen硬件虛擬化域間通信優(yōu)化的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-11 07:15
虛擬化技術(shù)最早起源與IBM大型機(jī),隨著互聯(lián)網(wǎng)及IT業(yè)的不斷發(fā)展,產(chǎn)生了不同的虛擬化技術(shù),如服務(wù)器虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、微處理器虛擬化、文件虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化等技術(shù)。近年來(lái),虛擬機(jī)技術(shù)在服務(wù)器整合、分布式系統(tǒng)安全等領(lǐng)域運(yùn)用的越來(lái)越多。然而,虛擬機(jī)的獨(dú)立性和相互隔離特性使得同一物理機(jī)器上虛擬機(jī)之間的通信與數(shù)據(jù)傳輸性能大打折扣。在現(xiàn)有的虛擬機(jī)技術(shù)中,域間通信是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的虛擬網(wǎng)絡(luò)I/O來(lái)完成的,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的傳輸需要從發(fā)送端虛擬網(wǎng)卡發(fā)送到Dom0中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備仿真模塊,然后再?gòu)腄om0發(fā)送至接收端虛擬網(wǎng)卡。在此傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)包要經(jīng)過(guò)多個(gè)域的處理,并且CPU也要進(jìn)行多次特權(quán)級(jí)切換與運(yùn)行模式切換,這是域間通信性能受到損失的主要原因。因此,本文針對(duì)Xen硬件虛擬機(jī)域間通信性能低下的問(wèn)題提出了一個(gè)域間通信優(yōu)化模型,通過(guò)共享內(nèi)存的方式在兩個(gè)通信的硬件虛擬機(jī)之間建立直接數(shù)據(jù)傳輸通道來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。本文首先介紹了虛擬機(jī)技術(shù)的相關(guān)背景和研究現(xiàn)狀,概述了部分必要的Xen關(guān)鍵技術(shù)、機(jī)制,詳細(xì)分析了Xen硬件虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)I/O虛擬化模型和域間通信的工作過(guò)程,并從中總結(jié)出域間通信性能損失的原因。然后,結(jié)合硬件虛擬機(jī)域間通信性...
【文章來(lái)源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
計(jì)算機(jī)層次結(jié)構(gòu)
和 KVM是一款模擬指令集的開(kāi)源虛擬機(jī)系統(tǒng),能夠模擬 x86、多種平臺(tái);QEMU 經(jīng)過(guò)加速器幾乎能達(dá)到真實(shí)硬件平接嵌入 QEMU,以簡(jiǎn)化虛擬硬件的實(shí)現(xiàn),KVM 就是一個(gè)在學(xué)術(shù)界廣泛使用的開(kāi)源虛擬機(jī)系統(tǒng),自 linux 2成為 linux 的一部分,可以使用 linux 的調(diào)度器和內(nèi)存:用戶模式和系統(tǒng)模式;KVM 的加入為 linux 進(jìn)程引;客戶模式用來(lái)執(zhí)行 Guest OS 代碼。Linux 中加載 k創(chuàng)建一個(gè)/dev/kvm 設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)客戶模式。一個(gè)劍橋大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室主持的開(kāi)源虛擬化項(xiàng)目,該n 基于 32 位 x86 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā),目標(biāo)是支持多用;2003 年 10 月論文《Xen and theArt of Virtualizat004 年 4 月,Xen 開(kāi)發(fā)小組正式發(fā)布 Xen 1.0,并在同
visor)運(yùn)行在特權(quán)級(jí),負(fù)責(zé)管理和隔并到一個(gè)物理平臺(tái)上,從而減少空那些在復(fù)雜操作系統(tǒng)上不易實(shí)現(xiàn)的統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)位置,可以將 VMM 分式(Hosted-based Model)和混合接運(yùn)行在物理機(jī)器上,可以直接使 VM 內(nèi)的 Guest OS 提供抽象的底,VMM 可以截獲所有 Guest OS 對(duì)要通過(guò) VMM 來(lái)完成。在該模式下接運(yùn)行在裸機(jī)上,可以使用和管
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于X86架構(gòu)的系統(tǒng)虛擬機(jī)技術(shù)與應(yīng)用[J]. 董耀祖,周正偉. 計(jì)算機(jī)工程. 2006(13)
[2]一種NDIS中間層數(shù)據(jù)包過(guò)濾方法[J]. 郭興陽(yáng),高峰,唐朝京. 計(jì)算機(jī)工程. 2004(17)
碩士論文
[1]半虛擬化技術(shù)分析與研究[D]. 曹欣.浙江大學(xué) 2008
本文編號(hào):3430044
【文章來(lái)源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
計(jì)算機(jī)層次結(jié)構(gòu)
和 KVM是一款模擬指令集的開(kāi)源虛擬機(jī)系統(tǒng),能夠模擬 x86、多種平臺(tái);QEMU 經(jīng)過(guò)加速器幾乎能達(dá)到真實(shí)硬件平接嵌入 QEMU,以簡(jiǎn)化虛擬硬件的實(shí)現(xiàn),KVM 就是一個(gè)在學(xué)術(shù)界廣泛使用的開(kāi)源虛擬機(jī)系統(tǒng),自 linux 2成為 linux 的一部分,可以使用 linux 的調(diào)度器和內(nèi)存:用戶模式和系統(tǒng)模式;KVM 的加入為 linux 進(jìn)程引;客戶模式用來(lái)執(zhí)行 Guest OS 代碼。Linux 中加載 k創(chuàng)建一個(gè)/dev/kvm 設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)客戶模式。一個(gè)劍橋大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室主持的開(kāi)源虛擬化項(xiàng)目,該n 基于 32 位 x86 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā),目標(biāo)是支持多用;2003 年 10 月論文《Xen and theArt of Virtualizat004 年 4 月,Xen 開(kāi)發(fā)小組正式發(fā)布 Xen 1.0,并在同
visor)運(yùn)行在特權(quán)級(jí),負(fù)責(zé)管理和隔并到一個(gè)物理平臺(tái)上,從而減少空那些在復(fù)雜操作系統(tǒng)上不易實(shí)現(xiàn)的統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)位置,可以將 VMM 分式(Hosted-based Model)和混合接運(yùn)行在物理機(jī)器上,可以直接使 VM 內(nèi)的 Guest OS 提供抽象的底,VMM 可以截獲所有 Guest OS 對(duì)要通過(guò) VMM 來(lái)完成。在該模式下接運(yùn)行在裸機(jī)上,可以使用和管
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于X86架構(gòu)的系統(tǒng)虛擬機(jī)技術(shù)與應(yīng)用[J]. 董耀祖,周正偉. 計(jì)算機(jī)工程. 2006(13)
[2]一種NDIS中間層數(shù)據(jù)包過(guò)濾方法[J]. 郭興陽(yáng),高峰,唐朝京. 計(jì)算機(jī)工程. 2004(17)
碩士論文
[1]半虛擬化技術(shù)分析與研究[D]. 曹欣.浙江大學(xué) 2008
本文編號(hào):3430044
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