一种灵活高效的虚拟CPU调度算法

目前,虚拟化已经广泛应用于数据中心,但主流的虚拟CPU调度策略并没有实现对I/O性能的保障,尤其是当延时敏感型负载的虚拟机和计算敏感型负载的虚拟机竞争CPU资源时,其性能显著下降.针对上述问题,提出了一种灵活、高效的虚拟CPU调度算法FLMS(flexible I/O latency and multi-processor sensitive scheduler).FLMS通过采用虚拟机分类、虚拟CPU绑定、多类时间片等技术降低了虚拟机的响应延时,同时基于多处理器架构重新设计了负载均衡策略,优化了虚拟CPU迁移.FLMS通用于目前主流的虚拟化方案,在软件虚拟化方式下,与最新的优化方案相比,延时降低了30%,带宽有10%的提升;在使用硬件辅助虚拟化的系统中,通过FLMS能够获得接近原生系统的I/O性能,并且保证了整个系统的公平性.

基于任务分类的虚拟CPU调度模型

为了桥接语义鸿沟,提升I/O性能,需要对执行不同类型负载的虚拟CPU(v CPU)采取不同的调度策略,故而虚拟CPU调度算法亟需优化。基于KVM虚拟化平台提出一种基于任务分类的虚拟CPU调度模型STC(virtual CPU scheduler based on task classification),它将虚拟CPU(v CPU)和物理CPU分别分为两个类型,分别为short v CPU和long v CPU,以及short CPU和long CPU,不同类型的v CPU分配至对应类型的物理CPU上执行。同时,基于机器学习理论,STC构建分类器,通过提取任务行为特征将任务分为两类,I/O密集型的任务分配至short v CPU上,而计算密集型任务则分配至long v CPU上。STC在保证计算性能的基础上,提高了I/O的响应速度。实验结果表明,STC与系统默认的CFS相比,网络延时降低18%,网络吞吐率提高17%~25%,并且保证了整个系统的资源共享公平性。

虚拟CPU负载预测算法性能评估

准确的虚拟CPU负载预测是提高虚拟机CPU调度性能的重要前提,然而,虚拟机操作系统环境下,虚拟CPU负载预测方法需要尽可能简单、有效。针对虚拟机CPU调度应用场景,以实际CPU负载为研究对象,选取五种简单的时间序列预测算法,详细评估其虚拟CPU负载预测性能,为虚拟机CPU调度的实现提供了研究基础。结果表明,平均移动法、线性递减加权平均移动法、一次指数平滑法等具有良好的CPU负载预测性能,并基于反馈控制思想改进了一次指数平滑法,进一步提高了其CPU负载预测性能。

CPU虚拟化技术分析和应用

分析了虚拟化的不同实现方法和体系结构,实现了CPU虚拟化技术在Windows 7系统下Windows XP模式的应用,并进行了性能比较。

虚拟验证技术在弹载软件测试中的应用

为解决以往实物弹载嵌入式系统软件测试验证很难实现异常故障注入导致测试充分性无法保证的缺点,通过基于目标码的嵌入式软件系统虚拟验证技术开展应用研究,针对弹载软件特征,利用CPU虚拟化、外设虚拟化和测试数据注入等技术构建测试虚拟验证模型,对建立的单板、多板、单核、多核虚拟系统进行通信故障、内存故障、软硬件故障等测试验证。试验结果表明,CPU指令虚拟化正确率达到100%、正确模拟外设执行行为、量化分析测试覆盖率,该技术对提高武器装备软件的可靠性、安全性和健壮性,有着非常重要的工程应用价值。

虚拟机监视器的安全性分析

分析虚拟机监视器的安全性能,结合开源虚拟化软件Xen分析其潜在威胁和漏洞,如超级调用、I/O直接内存传输等。设计并实现一种通过修改Xen VCPU状态信息来破坏虚拟机稳定性的方法,同时给出具体的防范措施,如可以对关键数据结构计算其校验值,及时发现是否被入侵,也可以直接禁止模块的加载,避免一切可能由模块带来的安全性问题。

X86虚拟化技术及在实验教学中的应用

当前虚拟化技术正得到越来越多的应用。本文通过介绍基于x86CPU软硬件虚拟化技术的实现细节,分析了虚拟化技术中隔离与共享的特点。在此基础上,阐述了在高校实验教学中如何应用虚拟化技术。

嵌入式跨平台虚拟软件技术的研究与应用

嵌入式跨平台虚拟软件是一种将RISC硬件体系结构虚拟成CISC硬件体系结构平台。本文的研究目的是通过在RISC体系硬件平台添加一个软件层,实现一个虚拟而且兼容X86的硬件平台,从而顺利地运行X86平台下的所有操作系统、应用程序等X86系列软件。重点讲述嵌入式跨平台虚拟机CPU虚拟设计和bootloader设计。嵌入式跨平台虚拟软件技术在嵌入式行业中有较高的应用价值。

系统虚拟机实现技术综述

本文简要介绍了虚拟化技术与虚拟机监视器(VMM)体系结构的分类,重点分析了系统虚拟机实现的核心技术-CPU虚拟化、内存虚拟化I、/O虚拟化以及硬件技术对虚拟化技术的支持,最后阐述了虚拟机应用现状以及虚拟化技术的发展前景。

平台虚拟化专利技术综述

本文在分析虚拟化基本含义的基础上,对虚拟化关键技术进行了综述,从CPU虚拟化、内存虚拟化以及I/O接口虚拟化三个方面对国内外有关虚拟化的关键技术的研究现状和发展趋势进行了分析。

计算机服务器虚拟化关键技术探析

虚拟化技术是一种的全新的技术计算机技术,在拓展计算机应用领域,发挥计算机性能等方面具有无可替代的作用,特别是在企业、教学、网络等方面的应用都起到了积极的促进效果。虚拟化技术在信息时代发挥的作用愈发突出,基于此,本文立足虚拟化技术的定义,分析了虚拟化技术的作用,并提出关键技术的具体应用。以促进虚拟化技术在计算机虚拟化中能够做出更大的贡献。

浅谈服务器虚拟化核心技术

服务器虚拟化将抽象的物理资源变成逻辑资源,使内存、CPU、I/O设备等变成虚拟的"资源库",有助于提升资源使用效率。从技术层面上来看,服务器虚拟技术包含了内存虚拟技术、CPU虚拟技术、I/O虚拟技术三大核心要素。本文首先就服务器虚拟化的相关概念进行了阐述,继而对服务器虚拟化的核心技术进行了分析,以期为推动数字技术的进步提供有益参考。

云计算虚拟化技术方案分析

随着互联网时代信息与数据量的爆发式增长,教育、金融、电商、媒体资讯等行业需要处理大规模、海量数据,对计算能力的需求远远超过自身IT架构的计算能力。为了节约成本、实现IT计算能力的快速扩展,云技术的概念被提出来。以云计算的本质为切入点,重点剖析了云计算关键技术—虚拟化技术的实现方法进行了分析。

国产自主服务器的虚拟化技术研究

为了适应国产处理器的服务器技术发展需求,探讨了虚拟化技术在未来的国产自主服务器上的使用技术,并结合国产自主服务器虚拟化技术现状,在CPU虚拟化、内存虚拟化和设备I/O虚拟化等方面做了进一步研究,分析了国产自主服务器的虚拟化实现技术。

基于国产化云平台的航天数据混合组播应用技术

构建了一种基于云架构的一体化计算机系统,系统国产化率100%。提出了基于国产化云平台航天数据混合组播应用技术,实现了操作系统、云平台、虚拟机CPU资源三个层面技术优化,解决了国产操作系统及云平台网络资源虚拟化对数据组播的性能瓶颈问题,提升了云平台数据组播的性能。经过实际测试,提升后性能可满足了航天任务中心业务使用需求。