基于Intel VT—x的XEN全虚拟化实现

由于X86体系结构对虚拟机支持的先天不足,基于此体系结构的虚拟机需要修改操作系统的源代码,称为泛虚拟化技术.泛虚拟化需要修改操作系统的源代码,故只能支持开源的操作系统,且这种虚拟机的实现也是比较困难的.为了解决这个问题,Intel公司提出了VT-x技术,该技术可以使虚拟机不需要修改操作系统的源代码,也就是所谓的全虚拟化技术,可以支持非开源的操作系统,且虚拟机的实现也比较简单.XEN是业界广泛看好的一款基于X86体系结构开源的虚拟机监视器,XEN 3.0开始实现了基于VT-x的全虚拟化技术,具有优越的性能和良好的体系结构.文中讨论了Intel的VT-x技术,并从CPU虚拟化、内存虚拟化和设备虚拟化三个方面介绍XEN实现全虚拟化的关键技术.     

基于T2080处理器平台的虚拟机管理器设计

随着嵌入式计算机技术的发展，计算资源越来越丰富并提供硬件辅助虚拟化支持能力。为了提升计算效能，通过虚拟化技术实现在一个嵌入式计算机中集成多种异构系统应用，从而降低系统成本，但会带来安全隔离、不同应用的竞争冲突、数据安全、实时性保障等问题。虚拟机管理器借助硬件辅助虚拟化技术，在软件层构建多个资源深度隔离的虚拟机，由操作系统管理虚拟机内的硬件资源、软件资源及应用。本文在T2080处理器平台上设计了虚拟机管理器，实现了处理器核虚拟化、内存虚拟化、设备虚拟化，提供虚拟机管理和安全隔离能力。     

有关虚拟机及虚拟化技术的几点诠注

虚拟机及虚拟化技术给计算机应用注入了新的研究与开发点,同时也存在诸多不利因素.本文综述了虚拟机及虚拟化技术的发展历程,指出了虚拟机与虚拟化目前在应用上存在的若干问题.针对这些问题,结合虚拟机技术的发展,给出了研究与开发的相关建议.     

网络虚拟化:可感知虚拟机的网络

虚拟化网络作为数据中心虚拟化的核心之一,其在数据中心虚拟化的过程中具有不可或缺的作用,对虚拟化数据中心的运营管理影响重大。网络虚拟化是虚拟化技术的重要组成部分,其虚拟机感知能力是新数据中心的必备能力。对软件虚拟交换机和支持虚拟化功能的物理交换机这两种虚拟化网络技术进行详细分析和比较。     

虚拟机监视器结构与实现技术*

首先介绍了虚拟机技术的发展历史以及虚拟机监视器所具有的优点和特性,总结了其体系结构和分类,并分析了虚拟机监视器内部逻辑模块;从CPU虚拟化、内存虚拟化、I/O虚拟化和硬件支持四个方面讨论了虚拟机监视器的实现技术;最后基于当前学术界和业界对虚拟机技术的研究情况,阐述了未来虚拟机技术面对的机遇与挑战。     

一种改进的GPU虚拟化实施方法

当前虚拟桌面实施方法中,终端用户对3D图形处理能力越来越高的要求与虚拟机GPU处理能力之间的矛盾逐渐凸显。为解决上述问题,对GPU虚拟化的典型实施方法进行了研究。在对上述虚拟化技术进行分析的基础上,介绍了一种改进的基于设备独占法和API remoting法的虚拟化方案。利用Hypervisor创建两种模式的虚拟机,分别为一台父虚拟机(GVM)和多台子虚拟机(DVM)。GVM完全独占物理GPU,而DVM与物理GPU无直接交互关系。两种模式虚拟机共享GPU内存以及指令通道,DVM中的GPU调用指令传递至GVM,通过GVM对物理GPU进行快速调用,将调用结果返回到共享内存空间,进而呈现给用户。最后对改进的GPU虚拟化方法与典型虚拟化方法进行了对比与分析,总结了其中的优缺点,梳理了将来的研究重点。     

SWsoft虚拟化技术

目前主流的虚拟化技术主要有以下三种:硬件虚拟化(虚拟机)、准虚拟化和操作系统虚拟化。     

虚拟化系统安全的研究与分析

虚拟化技术是目前云计算最为重要的支撑技术,云计算系统的运行需要在虚拟化环境中的存储、计算及网络安全等资源的支持。利用虚拟化技术可以提升系统组织能力、降低系统代价、提升硬件资源应用效率和利用率,而由于虚拟化技术本身引入的云计算系统安全问题也值得重视。文章从虚拟机访问控制、安全度量、动态监测等方面进行了系统的分析,以期提升云计算系统的安全水平。     

基于显卡直接分配的虚拟机图形加速系统①

介绍了设计并实现的基于显卡直接分配的虚拟机图形加速系统Gracias,它的思想是把显卡直接分配给某一台完全虚拟化的虚拟机使用。这样一来,虚拟机中显卡的设备驱动程序对于显卡的使用和访问操作就不会被虚拟机监控器所拦截,也不用通过软件模拟的方式来处理这些访问请求,而是直接交给真实的硬件去完成。这使得对图形处理要求很高的程序在虚拟机中可以获得比普通虚拟化方法高很多的性能提升。     

基于虚拟机内省的Intel PT多进程监控技术研究

以Intel Processor Trace(PT)为代表的片上动态跟踪技术有着低开销、低感知的优良特性,在程序行为记录和监控领域得到了越来越广泛的应用.然而,由于片上动态跟踪技术依赖CPU特性实现,对于操作系统内核监控、恶意代码分析等需要在虚拟化平台上运行程序的场景支持还存在一些困难.本文通过对Intel PT片上动态跟踪技术的研究,提出了一套基于虚拟机内省的Intel-PT多进程监控技术,通过将 Intel-PT嵌入到硬件虚拟化平台上,实现了对硬件辅助虚拟化客户机中的多个进程并行进行监控.实验结果表明,该技术可以有效监控硬件虚拟机中并行多个进程.     

XEN网络I/O完全虚拟化机制的可扩展性研究

研究多虚拟机和多处理器结构对XEN虚拟机中网络I/O完全虚拟化机制可扩展性的影响。实验结果表明,当虚拟机数量不断增加或处理器数量超过限度时,网络性能会下降。该文分析了影响可扩展性的关键因素,即虚拟机调度机制和事件通道机制。     

x86服务器虚拟化平台性能测试

提出一种x86服务器虚拟化平台的性能测试系统。该系统支持Xen、VMware ESXi和Microsoft Hyper-V这3种虚拟化平台,可对平台上的虚拟服务器进行性能测试,同时获取虚拟化平台的性能数据。运用该系统对3种虚拟化平台完成性能测试,结果表明,Xen半虚拟化技术具有性能优势,而ESXi的总体表现最好。     

Virtio network paravirtualization driver: Implementation and performance of a de-facto standard

One of the techniques used to improve I/O performance of virtual machines is paravirtualization. Paravirtualized devices are intended to reduce the performance overhead on full virtualization where all hardware devices are emulated. The interface of a paravirtualized device is not identical to that of the underlying hardware. The OS of the virtual guest machine must be ported in order to use a paravirtualized device. In this paper, the network virtualization done by the Kernel-based Virtual Machine (KVM) is described. The KVM model is different from other Virtual Machines Monitors (VMMs) because the KVM is a Linux kernel model and it depends on hardware support. In this work, the overhead of using such virtual networks is been measured. A paravirtualized model by using the virtio [38] network driver is described, and some performance results of web benchmark on the two models are presented.     

基于Linux的移动终端操作系统级虚拟化方案及优势

移动终端越来越流行,但需更安全、更可用和更个性化。针对市场份额日益扩大的Linux移动终端,即基于Linux内核的手机、移动互联网设备和上网本等,提出了基于操作系统级虚拟化技术构建隔离的虚拟环境的方案。该方案能够隔离安全威胁和软件隐患,避免程序失败导致整机失灵,并通过提供与应用情景模式相适配的使用环境来满足个性化需求。该方案不支持同时运行多种操作系统,而基于硬件级半虚拟化技术的方案则允许同时运行多种操作系统。但与后者相比,该方案具有节约软件费用、不增加用户学习成本、研发成本更低、周期更短等优势。     

Rethinking the design of virtual machine monitors

A virtual machine monitor is a software system that partitions a single physical machine into multiple virtual machines. Traditionally, VMMs have created a precise replica of the underlying physical machine. Through faithful emulation, VMMs support the execution of legacy guest operating systems such as Windows or Linux without modifications. However, traditional VMMs suffer from poor scalability and extensibility. To overcome the poor scalability and extensibility of traditional virtual machine monitors that partition a single physical machine into multiple virtual machines, the Denali VMM uses paravirtualization to promote scalability and hardware interposition to promote extensibility.     

A fault-tolerant strategy for virtualized HPC clusters

Virtualization is a common strategy for improving the utilization of existing computing resources, particularly within data centers. However, its use for high performance computing (HPC) applications is currently limited despite its potential for both improving resource utilization as well as providing resource guarantees to its users. In this article, we systematically evaluate three major virtual machine implementations for computationally intensive HPC applications using various standard benchmarks. Using VMWare Server, Xen, and OpenVZ, we examine the suitability of full virtualization (VMWare), paravirtualization (Xen), and operating system-level virtualization (OpenVZ) in terms of network utilization, SMP performance, file system performance, and MPI scalability. We show that the operating system-level virtualization provided by OpenVZ provides the best overall performance, particularly for MPI scalability. With the knowledge gained by our VM evaluation, we extend OpenVZ to include support for checkpointing and fault-tolerance for MPI-based virtual server distributed computing.     

电子商务中虚拟现实技术的研究

首先分析了虚拟现实技术在电子商务中应用的必然性以及在电子商务中应用的两种虚拟现实技术，并对这两种技术做了详细的介绍与分析，最后说明了每种技术所适用的领域，从而使得虚拟现实技术在电子商务领域中得以更充分的发展。     

外包、自研还是交叉授权?-----OEM互补性技术策略选择

考虑处于市场竞争的两个OEM的互补性技术策略选择问题,每个OEM只掌握一种互补性技术,且二者研发能力存在异质性,而产品的生产需两种互补性技术的结合.针对各自缺乏的技术,构建OEM的外包、自研和交叉授权3种技术策略选择模型,通过比较3种情形下的均衡结果,识别出OEM的最优技术策略选择.研究表明:具有技术优势的OEM进行技术外包时,始终存在创新抑制,然而如果它拥有极强的研发能力,外包比自研更有利;当强势方的授权程度较低并且弱势方授权程度适中时,两个OEM偏好独立研发,将放弃交叉授权;相比技术外包,技术领先的OEM对交叉授权的态度更积极,反之亦然;OEM的技术策略偏好取决于技术研发能力差异和交叉授权效应,仅有自研或交叉授权可能成为OEM的共同最优策略.     

基于物理的变形曲线曲面造型技术综述

现代工业技术的发展对CAD技术提出了越来越高的要求，传统的曲线曲面造型技术属于几何造型方法，已不能完全满足对现代工业产品尤其是柔性件的建模要求，基于物理的曲线曲面造型技术应运而生。该文首先介绍了基于物理的曲线曲面造型技术的产生和研究现状，主要分析了该技术方法的理论基础和实现原理，在此基础上讨论了该方法中求解控制方程的建立，重点比较了两种建模思想：Gossard静态模型和D—NURBS动态模型，并对不同控制方程的求解方法如差分法、有限元法和数学规划法也做了一定的综述。文章最后指出了这一造型技术的优势和存在的问题，探讨了今后发展的方向和思路。     

基于J2EE平台和构件的软件开发过程研究

构件是搭建应用软件的可复用组件,它是实现软件复用的关键性因素,也是当前软件开发技术中的研究热点.J2EE平台是当前流行的基于Java组件的企业级应用软件的开发框架.这两种技术的结合目前在国内还没有较深入的探讨,将这两者相结合,提出在J2EE平台下基于构件的软件开发过程,并着重讨论基于J2EE平台的构件抽取、映射和设计方法,最后结合中国石油管道生产系统中的工作流系统对以上方法进行具体说明.