虚拟化环境中线程级SLO保障的I/O软件框架研究

摘要：

云计算产业的快速发展使得虚拟化技术在各大云服务商心目中占据重要地位.为了获取更高的利润,云服务商需要在保障用户体验的前提下尽可能地利用设备性能.通过利用I/O请求的优先级和重要性等信息,研究者们已经在Linux内核中实现了很多提高程序性能的方法.然而,虚拟机中的这些信息在传递到宿主机的过程中会丢失,所以提出了一种基于服务水平目标SLO的I/O保障框架.首先分析了I/O请求优先级等信息丢失的原因,并提出了传递这些信息需要解决的关键性问题.在此基础上,本文提出的框架通过对Linux内核、virtio协议以及KVM的I/O虚拟化程序QEMU进行扩展,成功地将虚拟机线程的SLO信息传送至宿主机并在此基础上实现了基于SLO信息的调度器.最后,通过实验验证了框架的可行性,优先级最高的线程吞吐量可以达到260 KB/s,优先级最低的线程吞吐量只有10 KB/s,成功证明了由框架传递下来的SLO信息对宿主机中调度器的调度起到了积极作用.

关键词：虚拟化、块设备I/O、SLO、线程级

所属期刊栏目：41

分类号：TP333.96(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家重点研发计划2018YFB1003405;国家自然科学基金61702286;天津市自然科学基金18JCYBJC15600;天津市优秀企业科技特派员基金17JCTPJC49500;体系结构国家重点实验室开放课题CARCH201604

在线出版日期：2019-06-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：773-779