虚拟环境下负载感知型Credit调度算法研究
时间:2018-12-31 16:52 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要： Xen中默认的credit调度器不能有效的利用高性能网络资源，本文提出了一种改进的负载感知型credit调度模型。在这个模型中，通过监视guest domain的行为，将其分为I/O密集型domain和CPU密集型domain。I/O密集型domain可以获得额外的credit，且该模型通过修改可用的credit的值缩短了I/O响应时间。该负载感知型credit调度模型提升了带宽，降低了响应时间，且不失公平性，使虚拟化基础设施能够更高效地提供云计算服务。32107 毕业论文关键字：云计算；I/O虚拟化；Xen；SR-IOV；调度 Research on Workload-Aware Credit Scheduler in Virtualization Environment Abstract: The default scheduler of the Xen can’t take full advantage of high performance network. So a workload-aware scheduling model. In the model was proposed in this paper, domains are pided into CPU-intensive domains and I/O-intensive domains by their behavior, and I/O-intensive domains can acquire extra credits. On the other side, the number of credits is adjusted to reduce the response time of I/O. The new scheduling models improve bandwidth and reduce response time by keeping the fairness between I/O-intensive and CPU-intensive domains. Cloud computing services can be provided more efficiently and predictably by virtualization infrastructure. Key words: Cloud computing; I/O virtualization; Xen; SR-IOV; scheduling 目 录 摘要 1 引言 1 1.研究背景和意义 2 1.1研究背景 2 1.2研究意义 2 2.相关技术介绍 2 2.1 credit调度算法 2 2.2 Xen的I/O虚拟化模块 3 2.3 SR-IOV 4 3.实验分析 5 3.1credit不足 5 3.2等待时间长 7 4.负载感知型credit调度算法 8 4.1I/O状态监视器 8 4.2共享credit调度 8 4.3动态调节调度分片 10 5.总结与展望 11 5.1总结 11 5.2展望 11 参考文献 11 致谢 13 虚拟环境下的负载感知型Credit调度算法研究 引言 在虚拟环境下，网络设备也可以虚拟，它允许多个虚拟机同时接入网络。然而，虚拟环境中的网络是不规律的，且具有较高的中断频率。这使网络I/O虚拟化需要消耗更多的CPU资源，尤其在高速网络中，例如10GB的网络连接。因此，虚拟机监视器的资源分配策略会对网络I/O的性能产生非常大的影响。在云基础设施中，虚拟机监视器应该有能力让虚拟机充分利用物理线路的网络速率。然而当前Xen中默认的credit调度器并不能有效的利用高性能网络，因此设计一个利于I/O性能提升的调度算法成为了目前迫切的研究课题。 1.研究背景和意义 1.1研究背景 随着云计算的快速发展，服务提供商需要提升商业的灵活性，来满足客户各种各样的需求。虚拟化是一种利用企业已有的IT设施来创建云基础架构的有效方式。此外，虚拟化可以增加资源的利用率和管理的灵活性。在互联网云计算的大环境下，虚拟化技术越来越受关注，其中Xen虚拟化技术占有重要的位置，然而Xen对网络设备的虚拟化并不理想[1]。这很大程度上影响了云计算服务的用户体验。目前需要一种解决方案来改善Xen虚拟环境下的网络I/O性能。 1.2研究意义 Xen虚拟环境中，I/O的性能常常成为整个系统性能表现的瓶颈。高性能网络的I/O通常需要占用大量的CPU资源，因此虚拟系统中的CPU调度算法应该充分考虑到这一问题，由于执行I/O密集型操作虚拟机的特殊性，应该从调度策略上改变I/O密集型domain处于CPU竞争劣势的情况。因此，本文提出了一种新的credit调度模型，通过改善调度算法，使I/O密集型domain能够获得所需的CPU资源，它将改善I/O密集型domain在CPU资源竞争中处于劣势的现状。 (责任编辑：qin) |