Xen虛擬CPU調(diào)度算法的研究與改進(jìn).pdf

1、隨著應(yīng)用整合的需求越來越強(qiáng)烈,對(duì)數(shù)據(jù)中心的資源進(jìn)行虛擬化不僅是一個(gè)趨勢(shì),也是當(dāng)前最令人關(guān)注的技術(shù)。Xen虛擬機(jī)由于具有開源,高效,靈活等特點(diǎn),現(xiàn)在已被工業(yè)界廣泛地用于在數(shù)據(jù)中心中實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的虛擬化。虛擬機(jī)中的CPU調(diào)度算法是虛擬化技術(shù)中分配處理器資源的重要方法,對(duì)虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)吞吐量,磁盤讀寫速度及CPU分配精度等性能有著很大的影響。CPU調(diào)度算法有兩大目標(biāo),即公平和效率。在Xen的發(fā)展歷史中,使用過的算法有Borrowed Virtua

2、l Time(BVT)算法, Simple Earliest Deadline First(SEDF)算法和Credit算法。其中Credit算法可以較好的完成這兩個(gè)目標(biāo),因此成為了Xen中默認(rèn)使用的調(diào)度算法。但在更復(fù)雜的環(huán)境下還欠缺靈活性和效率。
　　通過結(jié)合新一代數(shù)據(jù)中心的架構(gòu),對(duì) Xen虛擬機(jī)的性能需求進(jìn)行分析,根據(jù)需要對(duì)Xen Credit調(diào)度算法進(jìn)行優(yōu)化。改進(jìn)后的算法主要對(duì)Credit算法進(jìn)行了四個(gè)方面的性能優(yōu)化。首先,

3、降低BOOST級(jí)VCPU的時(shí)間片,減少隊(duì)列中其他VCPU的等待時(shí)間;其次,在SMP架構(gòu)下對(duì)BOOST級(jí)VCPU進(jìn)行負(fù)載均衡來縮短I/O密集型任務(wù)的響應(yīng)時(shí)間;然后,監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)后端驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)包發(fā)送過程,在分發(fā)的過程中禁止搶占調(diào)度,減少分發(fā)過程的延時(shí)以及VCPU的平均響應(yīng)時(shí)間;最后,根據(jù)運(yùn)行隊(duì)列中VCPU的個(gè)數(shù)調(diào)整時(shí)間片,避免在VCPU數(shù)量較少時(shí)頻繁的調(diào)度。對(duì)改進(jìn)前后的兩種算法進(jìn)行了性能測(cè)試,對(duì)比和分析。測(cè)試結(jié)果表明,改進(jìn)后的調(diào)度算法對(duì)性能有較