吴 岳



Hypervisor中内存回收技术的改进①

吴 岳

(国家林业局林产工业规划设计院, 北京 100010)

虚拟化是云计算的关键技术. Hypervisor在虚拟机与主机硬件之间提供了一个抽象层, 允许用户为运行着的虚拟机分配的内存总值超过主机的可用内存, 这种技术称为内存过量分配. 为了能够降低这个技术对虚拟机性能的影响, hypervisor必须提供高效率的内存回收机制. 在本论文中, 作者提出了一种解决方案: 使用非易失性内存作为hypervisor交换页面数据的缓存设备. 作者从系统内存中划分出空间模拟了非易失性内存设备, 修改了KVM模块中的算法, 并制定了五种测试环境. 通过实验数据证明, 相比现有的Ballooning技术与Hypervisor swapping技术, 使用非易失性内存并配合低优先级队列算法时, 虚拟机性能可提高30%和50%左右.

虚拟化; Hypervisor; 非易失性存储器; 内存回收

服务器虚拟化软件可以一台物理服务器(主机)上运行多个虚拟机(VM), 这些虚拟机各自运行不同的操作系统, 彼此独立却共同分享主机的物理资源. 这种直接在物理硬件上运行的服务器虚拟化软件被称为虚拟机监控器(hypervisor), 它为虚拟机分配并管理物理主机的资源, 如CPU、内存、网络与存储等.

在高级的操作系统中, 进程对连续的地址空间进行寻址时不必访问底层的物理内存. 操作系统维护着一个分页表, 记录了虚拟分页文件与物理页面的映射. 目前所有的CPU都包含内存管理单元(MMU)与分页缓存(TLB)来优化虚拟内存的性能.

在单个主机系统上运行多个虚拟机……