基于虛擬計算環(huán)境的內存資源彈性分配研究.pdf

1、社會生活的各個領域對互聯(lián)網(wǎng)提出的新的迫切需求和大量新型網(wǎng)絡應用的出現(xiàn)，給網(wǎng)絡中的海量資源的有效管理帶來了新的挑戰(zhàn)。特別是互聯(lián)網(wǎng)中的資源具有成長性、自治性和多樣性特點，使得它們在協(xié)同共享和綜合利用的過程中出現(xiàn)了諸多新的問題。其中，廣域分布和異構的內存資源共享和分配這一實際問題，成為其中重要的子問題。作為三大計算資源之一，內存資源相對于CPU和I/O資源更難被共享和復用，因此對內存資源彈性分配和共享的研究工作具有重要的學術意義和商業(yè)價值，尤

2、其是在新的互聯(lián)網(wǎng)應用下，內存使用場景將變得更加不可預知。
　　本研究主要內容包括：⑴深入分析虛擬化平臺和XEN體系結構，以及半虛擬化驅動，內存虛擬化模型等技術，它們是實現(xiàn)虛擬化環(huán)境中內存整合的關鍵支撐技術；接著，本文又重點研究了內存氣球方法、內存熱插拔技術、頁共享技術和在線遷移技術等，在分析了它們的優(yōu)點的同時，也指出了各自的不足之處；⑵針對使用氣球方法的虛擬機在內存變化幅度較大時可能會出現(xiàn)性能退化的情形，我們提出了內存空洞方法，以

3、達到解決該問題的目的。內存空洞在虛擬機監(jiān)視器中分配不具有物理內存的“空洞區(qū)域”，當虛擬機對該內存進行訪存操作時，才分配真實的物理內存。實驗證明內存空洞方法確實能夠在內存激增的情況下，合理分配內存，保證虛擬機服務質量；⑶對客戶虛擬機換頁問題的深入探索后，提出了基于宿主機的換頁緩存池方法，來對客戶機的換頁操作進行優(yōu)化。該方法利用了宿主機中的部分內存來合理緩存由客戶機中換出的部分內存頁面，并依照每臺虛擬機內存資源使用情況合理地分配緩存池大小。