Xen虚拟机间的磁盘I/O性能隔离

针对当前的虚拟化技术无法使各个虚拟机平等地或按特定比例地共享磁盘带宽、无法保证虚拟机间的I/O性能隔离的问题,基于Xen半虚拟化技术中的块IO请求处理过程,提出一种适用于Xen虚拟机间的磁盘I/O性能隔离算法-XIOS(XenI/O Scheduler)算法,在通用块层调度各虚拟机的块IO操作(bio结构),在I/O调度层保障延迟需求.实验结果表明该算法有效地在虚拟机间按比例地分配磁盘带宽.

基于性能隔离的缓存优化技术研究

在共享存储环境中,传统全局缓存管理的两个缺陷:1)共享缓存空间的多个应用之间相互干扰,每个应用不能公正地共享缓存资源.2)总体的缓存资源利用率较低.设计了一种基于分区的缓存管理系统——PB-Cache.它通过对缓存资源进行分区管理,每个应用具有自己独立的缓存分区,从而减少了不同类型应用负载之间相互干扰.同时,根据具体应用负载特征,每个缓存分区可选择最优的缓存容量从而提高分区缓存资源利用率.为验证PB-Cache在实际系统中的可行性和有效性,在Linux内核下实现了该系统.实验数据表明,系统的读性能和Linuxvfscache相当,而写性能要好于Linuxvfscache,表明了系统实现的有效性.在性能隔离测试中,整体平均性能提升45%,最大提升67%;单个应用性能最大提升136%.这说明了PB-Cache的缓存分区机制有效地实现了应用性能隔离,使得应用之间的性能干扰明显降低;而且根据应用的缓存收益,合理地分配每个应用的缓存容量,有效提高了应用的整体性能.

虚拟化系统性能隔离量化评测研究

针对虚拟机用户服务水平保障问题,提出了一种基于性能隔离度的虚拟机调度方法。在实验测量的基础之上,定义了基于多类型负载宏观性能指标的虚拟机性能隔离度量化计算方法,并在实验中记录了性能隔离度与可监测的资源利用率及虚拟机数量的关系数据,关系数据分布显示了它们之间存在的线性趋势,因此通过回归分析及实验验证了它们之间的线性关系。基于该线性模型设计了隔离度感知调度算法,对虚拟机进行调度从而实现虚拟化系统性能的整体优化,仿真实验证明了该调度机制对多虚拟机调度的有效性。

基于性能隔离的网络切片部署方法

在网络切片部署过程中,共享物理网络资源的网络切片间的资源竞争可能导致切片服务性能下降。针对该问题,提出了基于性能隔离的网络切片部署方法。首先从资源供需角度定义能够反映切片节点和链路性能下降程度的性能隔离参数,并加权处理为反映切片整体性能下降程度的性能隔离因子;然后结合K短路径算法,选择性能隔离因子最小的映射网络作为目的网络;最后采用基于遗传算法改进的基本粒子群算法,对切片部署结果进行求解。仿真实验结果表明,所提方法在节点性能和链路性能保障上均有不错的表现,能够较好地维持切片整体性能水平。

面向多租户Web应用的性能隔离方法

提出一种面向应用级共享的多租户Web应用性能隔离方法.首先建立基于事务处理链的应用级资源管理模型,基于信号量机制给出了模型的并发控制算法,支持事务级、分阶段的多租户Web应用资源管理,并在一次事务处理的各阶段实现线程复用,避免因修改交互协议而产生的再工程代价.基于上述工作,给出多租户性能隔离算法及策略,并利用TPC-W电子商务应用验证方法的系统开销及有效性.实验结果表明,该方法可以有效降低租户资源侵占行为的影响,并避免系统过载.

具有隔离性能的RS485中继器及其设计

本文介绍了RS485中继器和隔离器的工作原理,给出了一种具有隔离性能的RS485中继器设计。

基于性能感知的网络切片部署方法

为了应对网络切片中共享物理资源的虚拟网络功能(VNF)间因资源竞争带来的性能下降问题,提出了一种基于性能感知的网络切片部署方法。在网络切片实例部署时,采用先虚拟节点映射再虚拟链路映射的两阶段部署方式。在虚拟节点部署阶段,首先从资源供需的角度定义了VNF的性能影响因子,以量化VNF的性能影响程度;然后求出网络切片实例中所有VNF在可部署的物理服务器上的性能影响因子总和,将性能影响因子总和最小的物理服务器作为映射位置,采用模拟退火-离散粒子群算法求出节点映射结果。在虚拟链路部署阶段,采用最短路径算法求出链路映射结果。仿真结果表明,所提方法有效降低了其他网络切片实例对自身的服务性能影响。

飞兆半导体推出全新800MHz视频开关 FSAV430具有出色的关断隔离性能，防止高清晰度应用出现重影现象

模拟开关解决方案供应商之一飞兆半导体公司(Fairchild Semiconductor)宣布推出高性能四通道单刀双掷SPDT（2：1多路复用器／多路分解器)视频开关FSAV430，具有超宽的800MHz(-3db)带宽，提供全面的设计灵活性，同时保持完美的信号保真度。FSAV430的低功耗（<1μA)运作特性能降低LCD显示器和便携式设备的功耗，其出色的关断隔离（-75dB)性能可消除令人困扰的显示器重影现象。该开关具有很低的差分增益和相位，能够在全亮度水平范围内保持稳定的色彩饱和度和色调一致性。在用于视频输出连接共享的轻薄型DVD设计中，FSAV430很适合新兴高清晰度视频应用包括HDTV和UXGA显示器。

虚拟化环境中内存隔离性测试与分析

设计一个虚拟化内存性能隔离度评测系统,该系统采用细粒度的干扰方法,针对虚拟化系统的内存带宽和内存空间的隔离性进行干扰测试,测试多个虚拟机同时访问内存时性能之间的相互影响。测试结果表明,当前的硬件和软件平台在虚拟化性能隔离度的支持方面依然存在着较大的缺陷,在存在干扰情况下,被测虚拟机的性能指标下降严重。

面向云文件系统的隔离性度量方法研究

随着云计算的快速发展,云文件系统在云计算基础设施中扮演着越来越重要的角色。尽管目前业界已有不少面向云文件系统的性能评测工具,但大多数评测工具仅关注于传统的系统性能指标,比如IOPS和吞吐量,难以评估云文件系统在多租户环境下的性能隔离性。由于云环境I/O负载的动态性和异构性,所以准确评估云文件系统的隔离性变得更加具有挑战性。提出了一种新型的云文件系统隔离性度量模型,并在一个基准测试工具Porcupine中进行了实现。Porcupine通过模拟真实负载特征的I/O请求,实现对负载与性能的准确仿真并提高文件系统的测试效率。通过对Ceph文件系统的实验,验证了所提出的隔离性度量模型的有效性及准确性。

超高温高密度固井隔离液研究与应用

高温高密度井给提高顶替效率的固井隔离液提出了严峻的挑战。通过选用高分子聚合物,辅助高温稳定剂配制出了密度可达2.4 g/cm3的超高密度隔离液,室内研究表明,该隔离液抗温性能达到175℃,具有很好的悬浮稳定性和流变性,与钻井液和水泥浆有较好的相容性及抗污染性,并能延长水泥浆凝结时间,对固井施工安全有保证作用。通过现场一口钻井液密度达2.05 g/cm3的超深井固井应用,固井施工顺利,水泥浆返高界面清晰,过渡段短,水泥环胶结良好,固井质量合格。

表面活性剂和全氟三丁胺对可移植海藻酸钠/聚赖氨酸/海藻酸钠微胶囊性能的影响

实验以球磨法测定海藻酸钠/聚赖氨酸/海藻酸钠微胶囊的破碎率,并用激光共聚焦扫描显微镜观察绿色荧光标记的蛋白是否进入微胶囊,考察了加入表面活性剂F68和全氟三丁胺对不同直径微胶囊的机械强度、免疫隔离性能和通透性能的影响。通过对不同直径的海藻酸钠/聚赖氨酸/海藻酸钠微胶囊的破碎率的分析,基本确定了添加F68及全氟三丁胺的浓度对不同粒径微囊的机械强度产生了不同的协同影响。控制F68和全氟三丁胺的浓度配比及减小微囊的直径可以减小F68和全氟三丁胺对海藻酸钠/聚赖氨酸/海藻酸钠微胶囊的机械强度的影响。而表面活性剂和全氟三丁胺的加入基本不影响微胶囊的免疫隔离性能和通透性能。

镁橄榄石高温耐火涂料制备及性能研究

采用烧结合成的镁橄榄石粉制备涂料,研究了耐火黏土添加量对料浆与涂层性能的影响规律。

多租户固态盘服务质量保障技术综述

得益于高密度闪存技术发展、高并行存储架构以及良好的接口技术支持,多个租户共享使用一个固态盘已经成为提高存储资源利用率和降低运营成本的常见方式.然而,多个租户竞争使用固态盘内有限的存储资源,产生相互干扰,因此如何保障多租户固态盘服务质量成为近年来的研究热点.首先,分析多租户固态盘服务质量保障面临性能干扰、性能不公平及总体性能损失三大问题;然后,从如何保障性能隔离、如何保障性能公平及如何优化总体性能3类目标,对现有工作进行全面分类介绍,并梳理它们的技术演进方向;最后,对多租户固态盘服务质量保障技术的研究现状进行总结,并展望潜在的未来研究方向.

用于二线制变送器的隔离端子

介绍了用于工业现场的带有电气隔离性能的二线制变送器,提出了解决“地”扰动要遵循的二个原则。

多租户Web应用的CPU资源动态评估方法

中间件共享是云计算模式中一种重要的资源共享方式.但是,这种方式容易导致宿主在同一中间件服务器上的多个租户间产生性能干扰.因此,需要为租户提供性能隔离的服务实例.在线度量租户对系统资源的使用情况是实现性能隔离的前提条件,但是,在共享中间件服务器中直接度量CPU资源需要注入探针,将引起性能开销,并依赖于操作系统的支持.最近,一些工作利用回归分析进行资源使用情况的间接评估,但仍难以对动态Web系统的时变资源状态进行有效评估.文中针对普遍使用的Java中间件服务器,提出一种基于Kalman滤波的多租户Web应用CPU资源动态评估方法,并通过两个实验案例分析方法的评估效果、影响因素和面临的挑战.实验结果表明,通过适当的参数设置,该方法可动态适应持续变化的负载环境,并且与直接度量方法相比,具有可接受的评估误差.实验还表明该方法可用于检测侵占型租户,并避免共享中间件服务器CPU过载.

基于最小接入保证带宽的数据中心网络带宽分配机制

针对云计算数据中心(DC)网络中多租户间易相互干扰导致应用性能不可预测,预留带宽资源难以保证高网络利用率,从而导致云网络供应商收益损失等问题,提出了基于最小接入保证带宽的数据中心网络带宽分配(MAGBA)机制。MAGBA机制在发送端通过加权公平队列调度租户虚拟机(VM)流量,在接收端基于检测到的接收速率调节TCP流接收窗口,从而为租户VM提供最小接入保证带宽,同时充分利用闲置带宽资源。通过NS2平台仿真,MAGBA机制相比静态资源预留方式能够灵活分配带宽资源,网络吞吐量提升25%。当某些租户产生大量TCP流时,MAGBA机制中其他租户分得的带宽高于现有基于TCP流的带宽分配机制。仿真结果表明,MAGBA机制能够为租户VM提供最小接入带宽保证,避免租户应用受到其他租户通信模式的干扰。

基于资源感知的SaaS服务QoS保障机制研究

随着网络技术和应用软件的发展,面向服务架构(SOA)在软件即服务(SaaS)中得到普遍应用.在多租户框架中,租户通过共享服务资源降低使用成本,但是,服务资源的分布式部署使系统的性能隔离变得十分复杂.为了满足不同租户的性能要求,提出了一个两层次的基于资源感知的QoS保障机制:第一层,准入控制部件对整个系统的访问请求进行管理以防止系统过载,同时我们使用了一个资源消耗计算模型来保证真实并且及时的反应不同服务器上资源的使用情况;第二层,服务分级部件根据租户的SLA需求提供不同性能等级的服务以实现性能差异化.

虚拟机缓存划分的设计与实现

阐述了一种基于VMM(virtual machine manager)的虚拟机缓存划分的设计与实现。该方法采用操作系统中的页面着色技术,在虚拟机管理器Xen上进行实现。这种机制对于VMM之上的客户操作系统是完全透明的,便于操作,具有很好的灵活性。经测试表明,提出的缓存划分的方法能够显著地提高同时运行在不同虚拟机上的应用程序的性能。对从SPEC CPU 2006基准测试程序里面挑选出来的并发程序的负载进行测试,结果表明缓存划分最高可以使其性能提升19%。