一种面向Xen虚拟计算环境的运行时内存泄漏检测方法

虚拟计算环境中系统性能的稳定性问题研究对于云计算相关技术的研究和应用具有重要的理论和实际意义.长时间不停机系统的内存泄漏可能给实际应用带来严重后果,在虚拟计算环境中检测运行时内存泄漏是一个极具挑战性的问题.针对该问题,对内存泄漏的现象进行了分类.基于Xen虚拟机构建并实现了一种面向Xen虚拟计算环境的虚拟化内存泄漏检测(virtualization memory leak detection, VMLD)的方法,提出了相应的检测规则.通过修改虚拟机管理器,设计超级调用,实现了内部缓冲区维护、控制、拦截、监视等模块.实验结果表明,VMLD方法能有效地检测出运行时内存泄漏,并且具有较好的性能.     

VMware和Xen虚拟网络性能比较

随着个人计算机处理能力的增强,虚拟化技术成为计算机系统的发展趋势。VMware和Xen是两种典型的硬件抽象层虚拟化软件,通过实验比较了它们的虚拟网络的性能。Xen的虚拟网络性能与真实主机(Physical)接近,而且比VMware Workstaion虚拟网络的性能要好。     

基于Xen的I／O准虚拟化驱动研究

针对全虚拟化下客户端虚拟机无法“感知”虚拟机监视器的问题,对基于Xen的I／O准虚拟化驱动进行研究,通过实验可知,准虚拟化驱动能够消除全虚拟化方式下虚拟机监视器“黑箱”特性的限制,可以实现和虚拟机监视器的密切配合,从而提高I／O性能。在虚拟机Xen的全虚拟化环境中加入准虚拟化驱动,采用对比测试方法验证了该驱动能大幅提升网络性能。     

基于Xen的X86虚拟机性能调优

目前针对虚拟机环境的性能测试工具很少,测试主要还停留在运行一些基准测试程序的基础上,对虚拟机性能的调优帮助有限。文章提出了一个Xen虚拟机环境下的性能调试工具Exentrace,介绍了其Lasylog和Smartfilter两大特性。演示了利用Exentrace在不同负载的虚拟机上收集、分析数据。利用这些数据发现并解决了一个关键的性能问题。     

基于Xen的虚拟磁盘调度算法改进

Xen目前所采用的I/O调度算法能够较好的保证公平性;但在实际应用中,不同的虚拟机可能有不同的性能需求。该文研究了Xen虚拟存储的实现和I/O调度算法的原理,提出了基于反馈的动态优先级调度策略,通过对比测试验证了磁盘带宽在不同虚拟机之间的按需分配。     

虚拟化技术性能分析与比较

介绍全虚拟化和半虚拟化实现机制的不同原理,并设计一组实验,利用lmbench,在不同虚拟化实现方式下,对虚拟机性能分析指标中具有代表性的一组指标进行了测试和分析。并得出结论：虚拟化的实现方法上,半虚拟化的性能相对全虚拟化有明显优势。     

Xen安全机制探析

虚拟化技术正在成为一种主流的网络应用,Xen作为一种虚拟化产品,已经在开源社区中得到广泛推广,其安全风险也受到业界关注。文章系统分析了Xen的安全框架XSM的实现机制和关键技术,介绍了ACM和Flask两种不同的安全构架,深入剖析了其中安全模型的具体实现原理和方法,并结合实际应用中的场景进行了安全保护分析。     

基于Xen的虚拟显示性能测试与评价

针对虚拟化环境下图形显示的特点,该文充分考虑了在虚拟化环境下显示性能的特殊性,选取了六个不同的应用．将其作为评价虚拟化环境下显示性能的重要指标;与此同时提出了一个虚拟化环境下虚拟机显示性能的评价标准．作为判断虚拟环境下虚拟机显示性能好坏的依据。     

基于Xen虚拟机的系统日志安全研究

系统日志对于计算机系统的安全至关重要。为了确保系统日志的安全,通常的做法是通过网络将系统日志备份到远程主机上,但其在传输过程中容易被截获。提出一个运行于Xen之上的日志实时备份模型,通过系统实例之间的共享内存来传输系统日志,这样可以避免日志数据在传输过程中被暴露在网络上所带来的风险。实验表明,该方法不仅增强了系统日志的安全性,而且传输效率也非常高。     

基于Xen的虚拟显示性能测试与评价

针对虚拟化环境下图形显示的特点,该文充分考虑了在虚拟化环境下显示性能的特殊性,选取了六个不同的应用,将其作为评价虚拟化环境下显示性能的重要指标;与此同时提出了一个虚拟化环境下虚拟机显示性能的评价标准,作为判断虚拟环境下虚拟机显示性能好坏的依据。     

High performance network virtualization with SR-IOV

Virtualization poses new challenges to I/O performance. The single-root I/O virtualization (SR-IOV) standard allows an I/O device to be shared by multiple Virtual Machines (VMs), without losing performance. We propose a generic virtualization architecture for SR-IOV-capable devices, which can be implemented on multiple Virtual Machine Monitors (VMMs). With the support of our architecture, the SR-IOV-capable device driver is highly portable and agnostic of the underlying VMM. Because the Virtual Function (VF) driver with SR-IOV architecture sticks to hardware and poses a challenge to VM migration, we also propose a dynamic network interface switching (DNIS) scheme to address the migration challenge. Based on our first implementation of the network device driver, we deployed several optimizations to reduce virtualization overhead. Then, we conducted comprehensive experiments to evaluate SR-IOV performance. The results show that SR-IOV can achieve a line rate throughput (9.48 Gbps) and scale network up to 60 VMs, at the cost of only 1.76% additional CPU overhead per VM, without sacrificing throughput and migration.     

Transparently bridging semantic gap in CPU management for virtualized environments

Consolidated environments are progressively accommodating diverse and unpredictable workloads in conjunction with virtual desktop infrastructure and cloud computing. Unpredictable workloads, however, aggravate the semantic gap between the virtual machine monitor and guest operating systems, leading to inefficient resource management. In particular, CPU management for virtual machines has a critical impact on I/O performance in cases where the virtual machine monitor is agnostic about the internal workloads of each virtual machine. This paper presents virtual machine scheduling techniques for transparently bridging the semantic gap that is a result of consolidated workloads. To enable us to achieve this goal, we ensure that the virtual machine monitor is aware of task-level I/O-boundedness inside a virtual machine using inference techniques, thereby improving I/O performance without compromising CPU fairness. In addition, we address performance anomalies arising from the indirect use of I/O devices via a driver virtual machine at the scheduling level. The proposed techniques are implemented on the Xen virtual machine monitor and evaluated with micro-benchmarks and real workloads on Linux and Windows guest operating systems.     

大力发展和应用虚拟化技术

本文着重讨论了虚拟化技术的由来和发展,当今主要是什么因素在推动虚拟化技术的应用和发展,如提高系统的整合能力,提高系统的管理水平以及改善系统的绿色水平。并例示一些IT产品和实际应用,最后说明其发展和如何做好应用。     

Xen虚拟化技术研究

对开源Xen虚拟化平台的体系结构、域的管理与控制、虚拟机通信机制、vcpu调度、虚拟化存储系统等进行了研究,并搭建试验环境进行了测试和模拟。     

一种云计算的虚拟网络管理系统

云计算技术是IT产业界的一场技术革命,已经成为IT行业未来发展的方向,这种变化使得IT基础架构的运营专业化程度不断集中和提高。在云计算的使用中,云计算使用者缺乏对于网络的配置能力,这部分目前并没有开放给用户所使用。虽然云计算的虚拟网络服务已经受到了更多云计算提供商的关注,但是目前对这方面的支持还处于不完善的阶段。本文提出了一种基于云计算的虚拟网络管理系统,本系统能够以动态的方式为用户提供基于云计算的网络服务,可以根据用户需求实现虚拟网络配置,并加以优化,以便最大限度地提高虚拟网络的性能。     

虚拟机实时迁移技术研究

分析了虚拟机的实时迁移原理,重点论述了Xen的实时迁移实现方法,并在不同负载情况下对Xen的实时迁移进行了实验和探讨。     

基于Xen的虚拟机迁移时内存优化算法

为了在云计算环境下进行虚拟机迁移,Xen迁移时采用比较传递页位图和跳过页位图的方式来判断内存页是否重传.针对页位图比较带来多次重传增加网络传送开销的问题,提出基于AR模型的内存优化算法,该算法根据所有记录的内存页修改时间间隔来预测内存页的下次修改时间,当下次修改时间大于某个阈值时进行重传.实验结果表明,基于AR模型的内存优化算法缩短了虚拟机迁移的时间,减少了虚拟机迁移时的网络开销,保证了同台服务器上其它虚拟机的网络带宽应用.     

对云计算的几点思考

本文着重介绍云计算的含义,并从全球化信息化和信息爆炸和社会实际需求的角度来论证了云计算的出现是历史的必然。再从云计算的优势和问题来讨论发展云计算应注意的几个问题。     

基于Xen的虚拟化访问控制研究综述

虚拟化作为云计算的核心技术,在广泛应用与迅速发展的同时,其安全威胁也日益凸显,严重阻碍了虚拟化的发展,是亟待解决的重要问题。学术界提出各种解决方案,其中访问控制技术作为虚拟化安全的重要屏障,获得广泛关注和研究。首先回顾了访问控制技术的发展及其对比,其次分析了Xen虚拟化环境中的安全问题以及所采用的访问控制技术,最后对目前国内外虚拟化安全访问控制的研究进行了总结。