虚拟机资源调度与管理机制研究

admin · 发表于 2022-9-29 22:47:38

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雅宝题库解析：
虚拟化技术在虚拟机间的隔离性、CPU资源负载均衡以及内存和磁盘管理等方面具有独特优势，多核技术的发展和应用加速了虚拟化技术在服务器和数据中心的部署, 云计算等新的计算模式的兴起，又对虚拟化技术提出了新的挑战。因此如何去改进CPU利用率并更好地支撑新的应用，成为当前虚拟化方向研究的热点。本文从多核虚拟化环境出发，以提高多核CPU利用率、计算密集型任务在虚拟环境中的执行效果以及虚拟化环境对软实时应用的支持为目标，针对多核环境下如何构建高效的虚拟机资源调度与管理关键题目展开分析和讨论。本论文主要研究Guest OS进程信息的感知方法、面向多核结构的VCPU调度方法、支持软实时应用的VCPU调度方法和虚拟机资源调度与管理原型系统的设计与实现。具体研究内容包括：（1）在保证VMM对操作系统内部体系结构和实现机制透明的前提下，为资源调度和管理提供准确、细粒度的信息，动态、实时获取Guest OS的进程信息，研究多核环境下Guest OS进程信息的感知方法。（2）为提高系统对多核资源的利用率，减少多核环境下易于出现的VCPU迁移题目，基于Guest OS进程信息的感知信息，研究高效、可靠的基于CPU亲和力的VCPU调度方法，DP-Scheduling，该方法在保证负载均衡的情况下，减少了计算密集型任务所在VCPU由于CPU之间的迁移所造成的额外开销。（3）为解决软实时应用对延迟的要求性题目，研究有效支持软实时应用的VCPU调度方法，SRT Scheduling，该方法实现了在多核环境下Xen对软实时应用的支持，并通过设计和实现面向软实时应用的验证环境，验证了SRT Scheduling的准确性和有效性。基于上述研究工作，设计并实现了虚拟机资源调度与管理原型系统，对上述研究成果和关键技术进行了可行性和有效性验证。结果表明，本文实现了预期的研究目标。本文的相关技术可为优化面向多核结构虚拟机监视器的性能提供新的技术途径。

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