基于xen的虚拟机快照技术研究

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1、东南大学硕士学位论文基于Xen的虚拟机快照技术研究姓名：张辉申请学位级别：硕士专业：计算机科学与技术；计算机系统结构指导教师：任国林；徐造林2012-06-03摘要虚拟化技术在服务器整合、集群计算、计算机安全等领域具有很高的应用价值，Xen是一种开源、高效的虚拟化软件，一直被广泛地应用和研究。虚拟机快照技术是虚拟化技术中一个重要组成部分，被应用于虚拟机迁移、操作系统调试、网络入侵行为分析等领域。本文对Xen的虚拟机快照技术进行了研究，发现Xen虚拟机快照时将全部的虚拟机内存数据保存到快照文件，而虚拟机中大量的页面缓存数据和磁盘数据是一致的。为减

2、小快照文件大小，本文对Xen虚拟机快照技术进行了优化，将与磁盘数据相同的GuestOS页面缓存以索引形式存储到快照文件，在恢复快照时直接从磁盘读取相应数据。为此，本文设计并实现了GuestOS页面缓存监视模块，监视访存时页面缓存与磁盘数据的一致性；同时修改了磁盘i／o事件的相关处理代码，实现本文的快照优化技术。实验数据表明，对于磁盘i／o频繁的虚拟机应用，优化后的虚拟机快照文件大小减小了30％一44％，同时引起较低的系统性能损耗。虚拟化技术还在不断地发展，期望本文的研究能够为虚拟机快照技术的应用带来一些有益的经验。关键字：Xen技术，虚拟机快照

3、，页面高速缓存，虚拟化东南大学硕士学位论文AbstractVirtualizationtechnologyisofveryhighapplicationvalueinmanyfieldssuchasserverconsolidation，clustercomputingandcomputersecurityandSOon，andXenis趴opensoul'ceandefficientvirtualizationsoftware，whichhasbeenwidelyappliedandresearched．Thevirtualmachinesn

4、apshottechnology,asallimportantpartofvirtualizationtechnology,iswidelyusedinthefieldsofvirtualmachinesmigration，operatingsystemsdebugging,networkintrusionbehavioranalysisetc．Inthisthesis，virtualmachinesnapshottechnologyofXenhasbeenresearched，whichfoundsthatallthevirtualmachi

5、nememorydataaresavedtothesnapshotfiles，butalargenumberofpagecachingdataofvirtualmachineareconsistentwithdiskdata．Inordertoreducethesizeofsnapshotfiles，inthisthesis，thevirtualmachinesnapshottechnologyofXenisoptimized，andtheGuestOSpagecachewhichhasthesamedatawithdiskstoredtoth

6、esnapshotfilesinanindexform，andthenthedataaredirectlyreadfromdiskwhenthesnapshotisrestored．Thus，Inthisthesis，theGuestOSpagecachemonitoringmodule，whichmonitortheconsistencybetweenpagecacheanddiskdatawhentheGuestOSaccessmemory,isdesignedandrealized．Meanwhilethehandlingcodesoft

7、hediskI／Oeventaremodifiedandthesnapshotoptimizationofthisthesisisachieved．Theexperimentaldatashowmatthesizeoftheoptimizedvirtualmachinesnapshotfileisreducedby30％一44％，whichwillcauselosslowersystemperformanceforthediskI／Ofrequentlyvirtualmachineapplications．Virtualizationtechn

8、ologyaredevelopingcontinuously,Theauthorsincerelyhopesthatresearchinthisthe