多核虚拟环境的性能及可伸缩性研究

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1、复旦大学万方数据博士毕业论文题目：多核虚拟环境的性能及可伸缩性研究姓名：导师：院系：专业：宋翔臧斌宇计算机科学技术学院计算机系统结构二O一四年三月万方数据ResearchonthePerformanceandScalabilityofVirtualEnvironmentsonMulticoreXiangSongSupervisor：Prof．BinyuZangComputerArchitectureSchoolofComputerScience，FudanUniversitySubmittedintotalfulfillment

2、oftherequirementsforthedegreeofPhD．inComputerArchitecture万方数据指导小组成员臧斌宇教授陈海波教授张为华副教授万方数据目录目录I摘要ⅪAbstractⅪII第一章绪论11．1多核虚拟环境性能及可伸缩性的重要性及挑战．．．．．．．．．．．21．1．1虚拟化系统可伸缩性的挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．31．2背景知识．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41．2．1系统虚拟化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41．3相关研究．．

3、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．91．3．1并行编程模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．91．3．2系统软件栈的可伸缩性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．91．3．3虚拟化的性能及可伸缩性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1114本文的主要贡献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．131．4．1之前研究工作的不足．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．131．4．2本文的主要贡献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．131．5本文结构安排．．．．．．

4、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15第二章多核虚拟环境的性能及可伸缩性问题172．1虚拟化系统软件的性能及可伸缩性分析．．．．．．．．．．．．．．．172．1．1虚拟化系统软件栈的性能及可伸缩性问题．．．．．．．．．．172．1．2虚拟机调度机制造成的肿I'-r厶匕fly,及可伸缩性问题．．．．．．．．．262．2虚拟固态硬盘的性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．282．2．1测试环境．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．282．2．2测评结果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

5、．．．．．．282．3虚拟机动态迁移的性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．292．3．1测试环境．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．292．3．2测试结果及分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．302．4小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31第三章虚拟化系统的性能及可伸缩性优化333．1引言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33I万方数据3．2背景知识．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．343

6、．2．1CPU虚拟化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．343．2．2内存虚拟化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．363．2．3I／O设备虚拟化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．393．3相关工作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．403．3．1操作系统性能及可伸缩性研究．．．．．．．．．．．．．．．．403．3．2系统调度策略的研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．423．4Cerberus+：基于虚拟机聚集的虚拟化系统．．．．．．．．．．．．．

7、．433．4．1Cerberus系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．433．4．2Cerberus+系统设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．483．4．3Cerberus+系统测评．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．523．5iXen：多核虚拟化系统软件栈优化系统．．．．．．．．．．．．．．．．603．5．1iXen系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．603．5．2iXen系统测评．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．683．6VCPU-BaI：基于vCPU动态调

8、整的虚拟机调度系统．．．．．．．．．723．6．1虚拟机调度机制的缺陷．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．723．6．2VCPU．Bal系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．753．6．3VCPU—Ball系统测评．．．．．．．．．．．．．．．