Xen虛擬CPU調(diào)度算法的研究與改進.pdf

1、隨著應用整合的需求越來越強烈,對數(shù)據(jù)中心的資源進行虛擬化不僅是一個趨勢,也是當前最令人關(guān)注的技術(shù)。Xen虛擬機由于具有開源,高效,靈活等特點,現(xiàn)在已被工業(yè)界廣泛地用于在數(shù)據(jù)中心中實現(xiàn)服務器的虛擬化。虛擬機中的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,對虛擬機的網(wǎng)絡吞吐量,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,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目標,因此成為了Xen中默認使用的調(diào)度算法。但在更復雜的環(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 Xen虛擬機的性能需求進行分析,根據(jù)需要對Xen Credit調(diào)度算法進行優(yōu)化。改進后的算法主要對Credit算法進行了四個方面的性能優(yōu)化。首先,

3、降低BOOST級VCPU的時間片,減少隊列中其他VCPU的等待時間;其次,在SMP架構(gòu)下對BOOST級VCPU進行負載均衡來縮短I/O密集型任務的響應時間;然后,監(jiān)控網(wǎng)絡后端驅(qū)動的數(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)過程的延時以及VCPU的平均響應時間;最后,根據(jù)運行隊列中VCPU的個數(shù)調(diào)整時間片,避免在VCPU數(shù)量較少時頻繁的調(diào)度。對改進前后的兩種算法進行了性能測試,對比和分析。測試結(jié)果表明,改進后的調(diào)度算法對性能有較