KVM虛擬機(jī)熱遷移算法分析及優(yōu)化.pdf

1、虛擬化技術(shù)自誕生以來就受到人們的關(guān)注，由于其在資源利用率、安全性、管理便捷性方面的優(yōu)勢，它被越來越多的企業(yè)所采用。虛擬機(jī)熱遷移技術(shù)，是虛擬化技術(shù)的一大亮點(diǎn)，它允許在虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行平滑遷移，遷移過程中服務(wù)不中斷，因此被廣泛應(yīng)用于負(fù)載均衡、能耗控制、服務(wù)器在線維護(hù)領(lǐng)域。
　　KVM(kernel-based Virtual Machine)，一種開源的基于硬件虛擬化的虛擬化軟件，由于其簡單性、高效性，被越來越多的云廠商用于構(gòu)建云平臺

2、。本文基于KVM虛擬機(jī)，深入研究了KVM虛擬機(jī)及其熱遷移技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。在研究過程中，我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的KVM熱遷移算法存在兩個(gè)缺點(diǎn):對臟頁的過度重復(fù)拷貝和熱遷移有時(shí)不能終止。針對上述兩個(gè)缺點(diǎn)，本文提出了兩種相應(yīng)的優(yōu)化方案，即基于局部性原理的內(nèi)存拷貝策略優(yōu)化和自適應(yīng)降低VCPU熱度優(yōu)化算法:
　　1.基于局部性原理的內(nèi)存拷貝策略優(yōu)化。在熱遷移的迭代拷貝階段，需要重復(fù)拷貝內(nèi)存臟頁，而程序的運(yùn)行都具有局部性原理，本輪被修改的內(nèi)存頁下一輪很可能

3、再被修改，因此很多臟頁的拷貝其實(shí)是無意義的。基于局部性原理的內(nèi)存拷貝策略優(yōu)化，根據(jù)前兩輪的臟頁信息，為本輪臟頁拷貝提供參考，對于連續(xù)兩輪寫臟的內(nèi)存頁不予以拷貝，從而有效減少了拷貝數(shù)據(jù)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)虛擬機(jī)修改內(nèi)存頻繁時(shí)，該優(yōu)化可以顯著提高熱遷移效率。
　　2.自適應(yīng)降低VCPU熱度優(yōu)化算法。對于一些內(nèi)存高負(fù)載的虛擬機(jī)，如正在執(zhí)行編譯內(nèi)核任務(wù)的虛擬機(jī)，由于其臟頁產(chǎn)生速率高于內(nèi)存?zhèn)鬏斔俾?，因此遷移可能無法有效終止。對此我們提出了自