基于多核動態(tài)劃分的虛擬機實時調(diào)度系統(tǒng).pdf

1、虛擬化技術作為云計算的基礎，由于其能提供良好的隔離性，已被廣泛應用于數(shù)據(jù)中心進行服務器資源的整合。但是，虛擬化層的引入所帶來的語義縫隙問題使得虛擬機監(jiān)視器難以感知上層虛擬機應用類型，妨礙了虛擬機監(jiān)視器根據(jù)上層應用的需求進行有效地硬件資源分配，從而無法為對實時性要求較高的應用提供良好保障，導致任務截止期限頻繁錯過。而位于虛擬機監(jiān)控器中的CPU調(diào)度器是問題的關鍵，直接影響了虛擬機的性能。
　　基于多核動態(tài)劃分的虛擬機實時調(diào)度系統(tǒng)，在保

2、證實時虛擬機實時性能的前提下，減少了給非實時虛擬機帶來的性能影響。通過用戶命令監(jiān)控接口對虛擬機類型進行設置，有效地將不同類型的虛擬機區(qū)分開來，解決了由雙層調(diào)度模型所引起的語義縫隙問題。采用多核動態(tài)劃分機制，根據(jù)實時任務可調(diào)度性，計算實時虛擬機滿足實時性所需的CPU資源，然后根據(jù)NUMA特性對CPU資源進行動態(tài)劃分，實現(xiàn)了兩種不同類型虛擬機在物理資源上的隔離，減少了對彼此的影響，也減少了用戶管理開銷。采用基于時間片輪轉(zhuǎn)的額度調(diào)度算法對非實

3、時虛擬機調(diào)度，兼顧了系統(tǒng)的吞吐率與調(diào)度的公平性；采用基于動態(tài)優(yōu)先級的全局最早截止時間優(yōu)先算法調(diào)度實時虛擬機，在保證實時性的同時提升了CPU資源的利用率，并采用Cache命中優(yōu)化策略，對調(diào)度時的負載均衡與Cache命中開銷進行平衡，提高了系統(tǒng)性能。
　　測試結果表明，基于多核動態(tài)劃分的虛擬機實時調(diào)度系統(tǒng)能夠大量減少實時應用截止時間的錯過，相比于Xen虛擬機管理器中的SEDF調(diào)度算法，在重負載與超載情況下，實時性能分別提高13.8％與