Kernel虚拟机的3D图形加速方法

针对当前Kernel虚拟机(KVM)中3D图形硬件加速不完善的现状,提出一种支持OpenGL加速的改进方法。把提供虚拟机3D应用程序加速的开源虚拟机图形库运行在KVM上,使其支持应用程序OpenGL图形加速,并通过对VMGL框架和功能的改进,使得宿主机渲染后的图像结果回显到KVM上,实现虚拟机上的图形加速。     

实现多个KVM虚拟机通信的串口转发器方法

在一个平台上利用KVM虚拟机可以运行多个操作系统,有效地利用硬件资源。串口是一个独享设备,如何让多个虚拟机都能够使用串口设备,文中提出了一种串口转发器的设计和实现方法。该方法实现了通过一个串口设备连接、调试多个虚拟机的功能。该方法利用管道通信和输入/输出重定向机制使得多个KVM虚拟机可通过一个物理串口进行通信,每个KVM虚拟机通信时都能独享这个串口设备,实际应用表明这种方法使用方便、通信性能可靠。未来在高性能服务器上将更多地使用KVM虚拟机运行多个操作系统,使用该串口转发器可方便地解决调试多个虚拟机系统的问题。     

高能物理计算环境中KVM虚拟机的性能优化与应用

高能物理是典型的高性能计算的应用,对CPU计算能力要求很高,并且CPU利用率的高低直接影响高能物理的计算效率.虚拟化技术在实现资源共享和资源高利用率方面表现出很大的优势.基于KVM(Kernel-based Vir-tual Machine)虚拟机进行性能测试和性能优化.首先对KVM虚拟机的处理器、磁盘IO和网络IO等参数进行测试,给出虚拟机和物理机的性能差异和定量分析,然后从KVM虚拟机架构上分析影响KVM性能的各种因素,从硬件级、内核级对影响性能的因素包括扩展页表EPT(Extented Page Table)和CPU的亲和性(CPU affinity)展开研究,以对KVM进行性能优化.优化结果表明,KVM的CPU性能的损失率可以降低至3％左右.最后,给出了高能物理计算的虚拟集群,结果显示虚拟机群的计算性能能够满足高能物理计算的需求.     

一种基于网络感知的虚拟机再调度算法

有效的虚拟机调度策略能够提高数据中心的资源利用率,降低运行时能耗.现有调度算法综合考虑了虚拟机在CPU、内存和网络方面的需求,通过合理部署虚拟机,以期最小化计算、存储与网络的代价.然而,在线的虚拟机部署策略较少考虑由于虚拟机退出所造成的资源利用率下降与网络延迟上升的问题.为此,文中深入研究面向网络感知的周期性资源重配置问题,提出了面向网络感知的虚拟机再调度算法,通过适当的虚拟机迁移,提高部署在虚拟机上任务的性能以及数据中心整体的网络通信效率.算法通过尽可能低代价的虚拟机迁移来提高虚拟机之间的网络通信能力,以提升虚拟机组的整体运行效率,并保持物理机占用但不显著提高.作者通过两个测试平台在真实环境中验证了算法的有效性;通过真实的数据集和模拟实验,在多种虚拟机部署算法下,对比了应用虚拟机再调度算法前后虚拟机的部署效果,验证了该算法能够以较小的代价使得高网络通信代价的任务数明显减少,虚拟机组的网络通信能力显著提高.     

发现Linux KVM

KVM模块实现了内核级别的虚拟机功能,配合以前的qemu虚拟机程序,实现了高速的虚拟计算机。可以说,KVM在vmware和xen的鹬蚌相争中,渔翁得利。     

KVM虚拟化动态迁移技术的安全防护模型

虚拟机动态迁移技术是在用户不知情的情况下使得虚拟机在不同宿主机之间动态地转移,保证计算任务的完成,具有负载均衡、解除硬件依赖、高效利用资源等优点,但此技术应用过程中会将虚拟机信息和用户信息暴露到网络通信中,其在虚拟化环境下的安全性成为广大用户担心的问题,逐渐成为学术界讨论和研究的热点问题.本文从研究虚拟化机制、虚拟化操作系统源代码出发,以虚拟机动态迁移的安全问题作为突破点,首先分析了虚拟机动态迁移时的内存泄漏安全隐患;其次结合KVM(Kernel-based Virtual Machine)虚拟化技术原理、通信机制、迁移机制,设计并提出一种新的基于混合随机变换编码方式的安全防护模型,该模型在虚拟机动态迁移时的迁出端和迁入端增加数据监控模块和安全模块,保证虚拟机动态迁移时的数据安全;最后通过大量实验,仿真测试了该模型的安全防护能力和对虚拟机运行性能的影响,仿真结果表明,该安全防护模型可以在KVM虚拟化环境下保证虚拟机动态迁移的安全,并实现了虚拟机安全性和动态迁移性能的平衡.     

半虚拟化I/O模型的KVM虚拟机域间通信优化方法

提出了一种半虚拟化网络模型来优化虚拟机域间通信的性能,通过共享内存建立通信通道来打破虚拟机之前的隔离屏障,减少在数据传输过程中的拷贝次数.基于内核虚拟机(kernel-based virtual machine,KVM)半虚拟化框架编程接口的实现方法可以简化设备I/O的模拟,减少特权指令模拟所需的根-非根模式的切换,提...     

基于软件定义网络的IaaS虚拟机通信访问控制方法

针对云计算基础设施即服务(IaaS)平台所面临的虚拟机网络通信访问控制问题,提出了一种可适于IaaS平台的虚拟机通信访问控制方法.该通信访问控制方法基于软件定义网络(SDN),实现针对虚拟机通信的L2~L4层访问控制.实验结果表明:该通信访问控制方法能够有效实现对租户虚拟机通信的灵活访问控制,保障IaaS平台中租户网络的安全.     

内核空间:KVM悄然驶入快车道

KVM代表着基于内核的虚拟机,是一个为包含虚拟化扩展的X86硬件设计的完全虚拟化方案。从最初将KVM合并到Linunx内核2.6.20,KVM一直吸引着IT人的眼球。     

基于KVM虚拟机的串口转发器的研究与设计

针对串口个数的有限性和串口的可重用性,扩展串口的外设使用显得尤为重要;通过介绍串口及KVM虚拟机,提出了一种基于KVM虚拟机的串口转发器的设计方法,能够让一个串口同时能为虚拟机上的不同系统提供物理上的串口服务,实验表明:同一个物理串口能够并发的、让用户有选择的为不同的虚拟系统服务,解决了物理串口外设有限性的难题。     

嵌入式Java虚拟机优化研究

为了改进手机中Java小程序的运行效率,基于KVM提出一种嵌入式Java虚拟机优化方案.在此方案中对解释器进行了改造,引入编译技术,并对KVM运行时内存的分配与回收方式作了改进.最后对比分析了在基准测试中KVM与优化方案的性能结果.     

KVM：驶入虚拟化快车道：发现LinuxKVM

KVM模块实现了内桉级别的虚拟机功能。覃己合以前的qemu虑刚几程序，实现了高速的虚拟计算机。可以说，KVM在vmware和xen的鹅蚌相争中，渔翁得利。     

Java虚拟机向ARM平台的移植

介绍Java虚拟机的概念,以常用的KVM为例,讲述了将Java虚拟机移植到ARM平台的方法,重点介绍了移植过程中的编译选项。     

基于KVM虚拟机的故障分析和注入

云计算作为未来计算机网络发展的趋势,其可靠性越来越受到重视。Kernel-based virtual machine作为Linux下一种内核虚拟机实现的方式,其故障危害性也越来越受到关注。该文运用源码分析的方式进行虚拟机故障获取分析,通过故障注入进行故障激活,根据KVM虚拟机的响应行为来判断故障对其功能的影响,从而为云计算下KVM虚拟机故障危害性分析提供一定的参考。     

基于网络感知的两阶段虚拟机放置算法

现有的虚拟机放置研究多以节能为目标,通过资源整合减少能源消耗,然而资源的过度聚合会影响网络性能。为此,研究网络感知的虚拟机放置问题并分析相关影响因素,提出一种两阶段启发式虚拟机放置算法。根据虚拟机之间的相似度进行适当聚合,以提高虚拟机之间的网络通信能力,减少数据中心的网络流量,同时根据聚合结果,利用改进的背包算法在物理机之间合理分配虚拟机。实验结果表明,与最佳适应算法和随机算法相比,该算法能更有效地优化网络流量分布,减少激活的物理机数量,降低能源开销。     

基于KVM虚拟桌面的透明消息通道设计

云管理平台和虚拟机终端用户间的通信一般采用代理软件或插件,便捷性和抗干扰能力较低。针对该问题,利用基于内核的虚拟机(KVM)虚拟桌面,提出一种云服务提供节点(虚拟机所在物理主机)和虚拟机终端用户之间双向交互的透明消息通道设计方案。在云管理平台中建立消息控制端,用于接收和处理服务节点发往虚拟机终端用户的消息,并将消息转换为图像,使图像内容以位图像素数据格式的方式读出到特定文件中,作为消息发送模块的消息来源。通过修改KVM虚拟化平台中Qemu-KVM集成的VNC Server端源码,在源码中添加消息发送模块和反馈接收模块,将消息集成融入到虚拟机桌面图像中,并对VNC Client远程终端反馈的消息进行处理,从而得到一条对虚拟机自身系统透明的,可在云平台和终端用户间双向交互的消息通道。实验结果验证了该设计方案的可行性。     

Open Source

春节前夕,“最先进的Linux 2．6．20内核发布了”,发布现场气氛热烈非常。因为这个版本实现了一件“前无古人”的事情——在Linux内核中直接加入对虚拟的支持,即KVM(基于内核的虚拟技术)。简单说来,在内核加载KVM后,内核自身充当虚拟机管理程序(hypervisor)。KVM是一个真正意义上的     

KVM在分布式资源共享和隔离中的应用

在分析现有网络上资源隔离和共享访问中存在的问题的基础上,提出了一种基于KVM虚拟机的分布式用户隔离和资源共享访问方式。这种访问方式通过给每个登陆节点使用资源的用户创建一个内核级的虚拟机来管理他们的行为,从而做到了强隔离和强安全性。     

基于硬件虚拟化的虚拟机进程代码分页式度量方法

云环境下恶意软件可利用多种手段篡改虚拟机（VM）中关键业务代码,威胁其运行的稳定性。传统的基于主机的度量系统易被绕过或攻击而失效,针对在虚拟机监视器（VMM）层难以获取虚拟机中运行进程完整代码段并对其进行完整性验证的问题,提出基于硬件虚拟化的虚拟机进程代码分页式度量方法。该方法以基于内核的虚拟机（KVM）作为虚拟机监视器,在VMM层捕获虚拟机进程的系统调用作为度量流程的触发点,基于相对地址偏移解决了不同版本虚拟机之间的语义差异,实现了分页式度量方法在VMM层透明地验证虚拟机中运行进程代码段的完整性。实现的原型系统——虚拟机分页式度量系统（VMPMS）能有效度量虚拟机中进程,性能损耗在可接受范围内。     

CSNEO:协同服务器与网络能耗优化的VM映射算法

已有针对虚拟机映射问题的研究,主要以提高服务器资源及能耗效率为目标.综合考虑虚拟机映射过程中对服务器及网络设备能耗的影响,在对物理服务器、虚拟机资源及状态,虚拟机映射、网络通信矩阵等概念定义的基础上,对协同能耗优化及网络优化的虚拟机映射问题进行了建模.将问题抽象为多资源约束下的装箱问题与二次分配QAP问题,并设计了基于蚁群算法ACO与局部搜索算法2-exchange结合的虚拟机映射算法CSNEO来进行问题的求解.通过与MDBP-ACO、vector-VM等四种算法的对比实验结果表明:CSNEO算法一方面在满足多维资源约束的前提下,实现了更高的虚拟机映射效率;另一方面,相比只考虑网络优化的虚拟机放置算法,CSNEO在实现网络优化的同时具有更好的能耗效率.